Sintesis Material Aktif Katoda LiFe0. 9Ni0. 1PO4 dengan Variasi Pelapisan Carbon dari Tapioka

LAMPIRAN A
BAHAN – BAHAN PENELITIAN

LiOH.H 2 O

Ni

Etanol

Fe 2 O 3

H 3 PO 4

Tapioka

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN B
ALAT-ALAT PROSES PENELITIAN

Beaker Gelas

Neraca Digital

Pastel dan Mortar

Furnance

Pipet Tetes

Universitas Sumatera Utara

Cruicible

Oven Pemanas

Cawan

Ayakan 200 mesh

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN C
ALAT-ALAT KARAKTERISASI PENELITIAN

X-Ray Diffraction (XRD)

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN D
PROSES PEMBUATAN SAMPEL

1. Sintesis serbuk LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4

Bahan-bahan yang telah ditimbang

Bahan-bahan yang telah dicampurkan

Bahan ditambahkan larutan H 3 PO 4

Universitas Sumatera Utara

Bahan dikeringkan didalam oven

Bahan yang sudah dikeringkan

Bahan digerus menggunakan mortar dan pastel

Universitas Sumatera Utara

Bahan diayak menggunakan ayakan 200 mesh

Bahan yang telah dikalsinasi 700oC selama 2 jam

Sa

Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 sintering selama 800oC selama 8 jam

Universitas Sumatera Utara

2. Pelapisan carbon dengan Tapioka

Materal aktif LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4

Tapioka

Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 yang telah dicampur tapioka

Sampel yang telah disintering 800oC selama 2 jam

Universitas Sumatera Utara

Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 /C (1:4 ; 1:5 ; 1:6)

Sampel uji dengan komposisi 1:4

Sampel uji dengan komposisi 1:5

Sampel uji dengan komposisi 1:6

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN E
PERHITUNGAN STOIKIOMETRI LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4

•

•

Target : 75g LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4
Bahan Baku :
1. LiOH.H 2 O (China/Impor, 97,4 wt%)
2. Fe 2 O 3

•

(Lokal/P2M2-LIPI, 96,25 wt%)

3. Ni

(Merck/Impor, 99,5 wt%)

4. H 3 PO 4

(China/Impor, 85 wt%)

Ar/Mr
1. LiOH.H 2 O

= 41,962

2. Fe 2 O 3

•

g/mol

= 159,687

g/mol

3. Ni

= 58,6934

g/mol

4. H 3 PO 4

= 97,9938

g/mol

5. O 2

= 31,998

g/mol

6. H 2 O

= 18,015

g/mol

7. LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4

= 158,039602 g/mol

Reaksi Target

LiOH.H 2 O (s) +0,45Fe 2 O 3(s) +0,1Ni (s) +H 3 PO 4
LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4(s) +3H 2 O (g) +0,175O 2(g)
•

nLiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 =

•

Kebutuhan bahan baku/Gas buang =

� ����0.9 �� 0.1 ��4

�� ����0.9 �� 0.1 ��4

=

75 g
158,039602 g/mol

nLiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 x Mr LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4

= 0,4745 mol

��������� ����� ���� ����������
��������� �����.� ���.� ���

x

Universitas Sumatera Utara

•

Kebutuhan bahan baku :
1. LiOH.H 2 O =

1
1

2. Fe 2 O 3

x 0,4745 mol x 41.962 g/mol = 19,9109 g
=

3. Ni

=

4. H 3 PO 4

=

0.1
1
1
1

0.45
1

x 0,4745 mol x 159.687 g/mol = 34,0971 g

x 0,4745 mol x 58.6934 g/mol = 2,7850 g
x 0,4745 mol x 97.9938 g/mol = 46,4980 g
103,3510 g

•

Gas buang :
1. H 2 O =
2. O 2

=

3
1
0.175
1

x 0,4745 mol x 18.015 g/mol = 25,6443 g
x 0,4745 mol x 31.998 g/mol = 2,6570 g
28,3013 g

•

Bahan-bahan yang harus ditimbang :
1. LiOH.H 2 O =
2. Fe 2 O 3

100 �� %

97.4 �� %

=

3. Ni

=

4. H 3 PO 4

=

x 19,9109 g = 20,44 g
100 �� %

96.25 �� %

100 �� %

99.5 �� %

100 �� %

97.4 �� %

x 34,0971 g = 35,42 g

x 2,7850 g = 2,79 g
x 46,4980 g = 47,73 g

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN F
PERHITUNGAN KONDUKTIVITAS TIAP SAMPEL

Besar konduktivitas dari setiap sampel dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut :
σ

ion

σ

bahan

σ

total

=�

�

���

=�

=�

��
�

�����

�

���

��

��

, dengan R tot = R bahan + R ion

1. Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 /C (1:4)

Jika dari grafik diatas diketahui nilai R masing-masing yaitu :
R ion

= 402,16 Ω – 70,638 Ω

R bahan = 70,638 Ω

= 331,522 Ω
R total = R ion + R bahan

Universitas Sumatera Utara

= 372,493 Ω + 70,638 Ω
= 402,16 Ω
Dan nilai tebal serta luas sampel pertama yaitu
t = 0,11 mm = 0,011 cm
A = 1,88 cm2
Maka dapat dihitung nilai konduktivitas dari masing-masing nilai R, yaitu:
σ ion

=

σ bahan =
σ total =

0,011 ��

331,636 ٠� 1,88�� 2
0,011 ��

70,638 ٠� 1,88�� 2
0,011 ��

402,16 ٠� 1,88�� 2

=
=
=

0,011 ��

623,26 Ω.�� 2
0,011 ��

132,79 Ω.�� 2
0,011 ��

756,06 Ω.�� 2

= 0,176 x 10-3 S/cm
= 0,082 x 10-3 S/cm
= 0,014 x 10-3 S/cm

2. Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 /C (1:5)

Jika dari grafik diatas diketahui nilai R masing-masing yaitu :
R ion

= 11,2 Ω – 11,03 Ω

R bahan = 11,03 Ω

= 0,17 Ω
R total = R ion + R bahan
= 0,17 Ω + 11,03 Ω
= 11,2 Ω
Dan nilai tebal serta luas sampel kedua yaitu
t = 0,12 mm = 0,012 cm

Universitas Sumatera Utara

A = 0,2417 cm2
Maka dapat dihitung nilai konduktivitas dari masing-masing nilai R, yaitu:
σ ion

=

σ bahan =
σ total =

0,012 ��

0,17 ٠� 0,2417�� 2
0,012 ��

11,03 ٠� 0,2417�� 2
0,012 ��

11,2 ٠� 0,2417�� 2

=
=
=

0,012 ��

0,04108 Ω.�� 2
0,012 ��

26 Ω.�� 2

0,012 ��

2,7 Ω.�� 2

= 292 x 10-3 S/cm
= 4,6 x 10-3 S/cm
= 4,4 x 10-3 S/cm

3. Sampel LiFe 0.9 Ni 0.1 PO 4 /C (1:6)

Jika dari grafik diatas diketahui nilai R masing-masing yaitu :
R ion

= 21,893 Ω – 21,739 Ω

R bahan = 21,739 Ω

= 0,154 Ω
R total = R ion + R bahan
= 0,154 Ω + 21,739 Ω
= 21,893 Ω
Dan nilai tebal serta luas sampel ketiga yaitu
t = 0,08 mm = 0,008 cm
A = 0,2417 cm2
Maka dapat dihitung nilai konduktivitas dari masing-masing nilai R, yaitu:
σ ion

=

0,008 ��

0,154 ٠� 0,2417�� 2

=

0,008 ��

0,037 Ω.�� 2

= 216,2 x 10-3 S/cm

Universitas Sumatera Utara

σ bahan =
σ total =

0,008 ��

21,739 ٠� 0,2417�� 2
0,008 ��

21,893 ٠� 0,2417�� 2

=

0,012 ��

5,25 Ω.�� 2

=

0,008 ��

5,29 Ω.�� 2

= 1,52 x 10-3 S/cm
= 1,51 x 10-3 S/cm

Universitas Sumatera Utara