Pembuatan Lembaran Katoda LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4 C dengan Variasi Suhu Pengeringan
PEMBUATAN LEMBARAN KATODA LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C
DENGAN VARIASI SUHU PENGERINGAN
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pembuatan lembaran katoda LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C
yang akan digunakan sebagai katoda pada sel baterai lithium ion. Bahan yang
dipergunakan adalah serbuk material aktif LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C yang berfungsi
sebagai filler, sedangkan bahan polimer polyvynilidene flouride (PVdF) sebagai
matrik, bahan aditif konduktif yaitu acetylene black dan pelarut DMAC dengan
perbandingan komposisi 85 : 10 : 5. Teknik pembuatan menggunakan metoda
doctor blade. Penelitian dilakukan untuk mendapatkan optimasi suhu pengeringan
dalam pembuatan lembaran katoda dengan melakukan variasi suhu pengeringan
60oC,70oC dan 80oC. Identifikasi fasa yang terbentuk dari serbuk material aktif
katoda dilakukan dengan X-ray Diffraction (XRD). Struktur morfologi lembaran
dengan SEM. Pengujian performa lembaran katoda LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C
sebagai sel katoda baterai lithium ion dibentuk dalam coin cell. Dari penelitian ini
didapatkan konduktifitas tertinggi yang diukur dengan alat Electrochemical
Impedance Spectroscopy (EIS) adalah 3,1 x 10-5 S/cm dihasilkan dari suhu
pengeringan 80oC. Hasil uji cyclic voltammetry lembaran katoda memiliki siklus
reversible dengan memiliki kemampuan untuk proses oksidasi-reduksi. Pengujian
charge/discharge pada suhu pengeringan 80oC menunjukkan spesifik kapasitas
discharge sebesar 4,1 mAh/g. Sel baterai juga menunjukkan tegangan sel
mencapai 4,4 V.
Kata kunci: katoda, baterai lithium, konduktifitas dan polyvynilidene flourida
Universitas Sumatera Utara
PREPARATION OF LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C CATHODE SHEETS
WITH VARIOUS OF DRYING TEMPERATURE
ABSTRACT
A research on the preparation of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C cathode sheets wich will
be used as cathode of lithium-ion battery has been conducted. The starting
materials are active material powder of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C as filler, whereas
the polymer material PVdF as matrix, conductive additives are acetylene black
and DMAC solvent with composition ratio of 85 : 10 : 5. The samples were
prepared by using doctor blade methode. Research has been done to get optimum
drying temperature in the fabrication of cathode sheets by doing a variety of
drying temperature is 60oC, 70oC and 80oC. Identification phase from the active
material powder of cathode was done by X-ray Diffraction (XRD). Morphological
structure sheet with SEM. Testing the performance of the cathode sheets
LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C as cell lithium ion battery cathode formed in the coin cell.
The research showed that the LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C cathode sheets has a highest
conductivity was 3,1 x 10-5 S/cm on drying temperature of 80oC. The test results of
cyclic voltammetry cathode sheets have a reversible cycle with the ability for
oxidation-reduction process. Battery performance was analyzed by
charge/discharge capacity test. The drying temperature of 80°C showed discharge
specific capacity of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C is 4,1 mAh/g. Battery cells also
showed a cell voltage reached 4.4 V.
Keywords: cathode, lithium battery, conductivity and polyvynilidene fluoride
Universitas Sumatera Utara
DENGAN VARIASI SUHU PENGERINGAN
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pembuatan lembaran katoda LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C
yang akan digunakan sebagai katoda pada sel baterai lithium ion. Bahan yang
dipergunakan adalah serbuk material aktif LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C yang berfungsi
sebagai filler, sedangkan bahan polimer polyvynilidene flouride (PVdF) sebagai
matrik, bahan aditif konduktif yaitu acetylene black dan pelarut DMAC dengan
perbandingan komposisi 85 : 10 : 5. Teknik pembuatan menggunakan metoda
doctor blade. Penelitian dilakukan untuk mendapatkan optimasi suhu pengeringan
dalam pembuatan lembaran katoda dengan melakukan variasi suhu pengeringan
60oC,70oC dan 80oC. Identifikasi fasa yang terbentuk dari serbuk material aktif
katoda dilakukan dengan X-ray Diffraction (XRD). Struktur morfologi lembaran
dengan SEM. Pengujian performa lembaran katoda LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C
sebagai sel katoda baterai lithium ion dibentuk dalam coin cell. Dari penelitian ini
didapatkan konduktifitas tertinggi yang diukur dengan alat Electrochemical
Impedance Spectroscopy (EIS) adalah 3,1 x 10-5 S/cm dihasilkan dari suhu
pengeringan 80oC. Hasil uji cyclic voltammetry lembaran katoda memiliki siklus
reversible dengan memiliki kemampuan untuk proses oksidasi-reduksi. Pengujian
charge/discharge pada suhu pengeringan 80oC menunjukkan spesifik kapasitas
discharge sebesar 4,1 mAh/g. Sel baterai juga menunjukkan tegangan sel
mencapai 4,4 V.
Kata kunci: katoda, baterai lithium, konduktifitas dan polyvynilidene flourida
Universitas Sumatera Utara
PREPARATION OF LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C CATHODE SHEETS
WITH VARIOUS OF DRYING TEMPERATURE
ABSTRACT
A research on the preparation of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C cathode sheets wich will
be used as cathode of lithium-ion battery has been conducted. The starting
materials are active material powder of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C as filler, whereas
the polymer material PVdF as matrix, conductive additives are acetylene black
and DMAC solvent with composition ratio of 85 : 10 : 5. The samples were
prepared by using doctor blade methode. Research has been done to get optimum
drying temperature in the fabrication of cathode sheets by doing a variety of
drying temperature is 60oC, 70oC and 80oC. Identification phase from the active
material powder of cathode was done by X-ray Diffraction (XRD). Morphological
structure sheet with SEM. Testing the performance of the cathode sheets
LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C as cell lithium ion battery cathode formed in the coin cell.
The research showed that the LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C cathode sheets has a highest
conductivity was 3,1 x 10-5 S/cm on drying temperature of 80oC. The test results of
cyclic voltammetry cathode sheets have a reversible cycle with the ability for
oxidation-reduction process. Battery performance was analyzed by
charge/discharge capacity test. The drying temperature of 80°C showed discharge
specific capacity of LiFe0.7Mn0.2Ni0.1PO4/C is 4,1 mAh/g. Battery cells also
showed a cell voltage reached 4.4 V.
Keywords: cathode, lithium battery, conductivity and polyvynilidene fluoride
Universitas Sumatera Utara