Pengaruh Ketebalan Katoda LiFePO4 Terhadap Variasi Komposisi dan Ketebalan Anoda Mesocarbon Microbead (MCMB) pada Kapasitas Baterai Ion Lithium
LAMPIRAN A
ALAT-ALAT PERCOBAAN
A.1 Alat Persiapan Bahan
Timbangan Digital
Spatula
Cawan Petri
Pipet Tetes
Beaker Glass
Oven Penyimpanan Bahan
A.2 Alat Proses Pembuatan Slurry Katoda dan Anoda
Magnetic Stirrer
Vacum Mixer
Magnetic Bar
Wadah Vacum Mixer
Alat Tambahan
Alat Tambahan
Universitas Sumatera Utara
A.3 Alat Proses Coating Slurry
Mesin Coating
Pisau Referensi
A.4 Alat Proses Pengeringan dan Calendring Lembaran Elektroda
Pengeringan dengan MSK AFA E 300
Alat Calendring
A.5 Alat Proses Pemotongan (Cutting)
Kaca
Perlengkapan Pemotongan
A.6 Alat Penyimpanan Lembaran
Oven Penyimpanan Lembaran
Universitas Sumatera Utara
A.7 Alat Proses Assembling Baterai
Proses Welding
MSK 800
Proses Sealing
MSK 140
Proses Stacking
Pencetak Pouch
MSK 112 A
MSK 120
Proses Isi Elektrolit
Glove Box
Multimeter
A.8 Alat Karakterisasi
X-Ray Difraction (XRD)
Uji Charge-Discharge
Mikroskop Optik
Uji SEM
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
BAHAN-BAHAN PERCOBAAN
B.1. Bahan Pembuatan Slurry Katoda dan Anoda
LiFePO4
Super P
N,N-Dimethyl Acetamide (DMAC)
MCMB
PvDf
Larutan Acetone
Universitas Sumatera Utara
B.2. Current Collector
Alumunium (Al) Foil
Tembaga (Cu) Foil
B.3. Seperator dan Bahan Kantung Baterai (Pouch)
Seperator
Alumunium Laminate Film (Pouch)
B.4. Terminal Tab
Tab Anoda
Tab
Tab Katoda
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
LEMBARAN KATODA LiFePO4 DAN ANODA MCMB
C.1. Lembaran Katoda LiFePO4
C.1.1 Ketebalan 100 µm
C.1.2 Ketebalan 150 µm
C.1.3 Ketebalan 300 µm
Universitas Sumatera Utara
C.2. Lembaran Anoda MCMB
C.2.1 Lembaran Anoda Komposisi 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
C.2.2 Lembaran Anoda Komposisi 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
C.2.3 Lembaran Anoda Komposisi 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D
PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN
D1. Data Hasil Kapasitas Charge-Discharge pada arus charge 15 mA
D.1.1 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(85 : 10 : 5) ketebalan 150 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Ketebalan
Luas Laminate
2
Kapasitas (mAh)
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm )
LiFePO4 (gr)
LD 1
100
445,5
1,35
82
78
LD 2
150
445,5
1,47
93
91
LD 3
300
429,3
2,47
186
165
D.1.2 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(80 : 13 : 7) ketebalan 150 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Ketebalan
Luas Laminate
2
Kapasitas (mAh)
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm )
LiFePO4 (gr)
LD 4
100
445,5
1,41
107
98
LD 5
150
445,5
1,66
130
128
LD 6
300
429,3
2,69
236
241
D.1.3 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(85 : 10 : 5) ketebalan 100 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Kapasitas (mAh)
Ketebalan
Luas Laminate
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm2)
LiFePO4 (gr)
LD 7
100
445,5
1,34
186
107
LD 8
150
445,5
1,65
82
146
LD 9
300
429,3
2,40
93
223
Universitas Sumatera Utara
1. Perhitungan Massa Bahan Pembuatan Slurry Elektroda
a. Massa Bahan Slurry Katoda LiFePO4
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 85 : 10 : 5
85 % Filler (LiFePO4)
= 15 gram
10 % Zat Aditif (Super P) =
5 % Matriks (PvDf)
=
10
85
5
85
× 15 gr =
150 ��
= 1,76 gr
× 15 gr =
75 ��
= 0,88 gr
85
85
b. Massa Bahan Slurry Anoda MCMB
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 85 : 10 : 5
85 % Filler (MCMB)
= 15 gram
10 % Zat Aditif (Super P) =
5% Matriks (PvDf )
=
10
85
5
85
× 15 gr =
150 ��
= 1,76 gr
× 15 gr =
75 ��
= 0,88 gr
85
85
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 80 : 13 : 7
80 % Filler (MCMB)
= 15 gram
13 % Zat Aditif (Super P) =
7 % Matriks (PvDf )
=
13
80
7
80
× 15 gr =
195 ��
= 2,44 gr
× 15 gr =
105 ��
= 1,31gr
80
80
2. Perhitungan Specific Discharge Capacity Baterai ion lithium
Specific Discharge Capacity =
��������� ���� ℎ����
����� �������� �����
= mAh/gr
a. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 1 (Ketebalan 100 µm)
Specific Discharge Capacity =
71,3 �� ℎ
1,35
= 52,81 mAh/gr
Universitas Sumatera Utara
• Baterai LD 2 (Ketebalan 150 µm)
Specific Discharge Capacity =
82,4 �� ℎ
= 56,05 mAh/gr
173,2 �� ℎ
= 70,12 mAh/gr
1,47��
• Baterai LD 3 (Ketebalan 300 µm)
Specific Discharge Capacity =
2,47 ��
b. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 4 (Ketebalan 100 µm)
Specific Discharge Capacity =
98,2 �� ℎ
= 69,65 mAh/gr
122,2 �� ℎ
= 73,61 mAh/gr
220,4 �� ℎ
= 81, 93 mAh/gr
1.41��
• Baterai LD 5 (Ketebalan 150 µm)
Specific Discharge Capacity =
1,66��
• Baterai LD 6 (Ketebalan 300 µm)
Specific Discharge Capacity =
2,69 ��
c. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
• Baterai LD 7 (Ketebalan 100 µm)
106 �� ℎ
= 79,10 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
136,2 �� ℎ
= 82,54 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
211,2 �� ℎ
= 88 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
1,34 ��
• Baterai LD 8 (Ketebalan 150 µm)
• Baterai LD 9 (Ketebalan 300 µm)
1,65 ��
2.40 ��
3. Perhitungan Efisiensi Baterai ion lithium
Efisiensi Baterai =
��������� ���� ℎ����
��������� �ℎ����
x 100 %
Universitas Sumatera Utara
a. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 1 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
71,3 �� ℎ
x 100 %
82,4 �� ℎ
x 100 %
72,8 �� ℎ
= 97,94 %
• Baterai LD 2 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
83,6 �� ℎ
= 98,56 %
• Baterai LD 3 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
173,2 �� ℎ
174,5 �� ℎ
x 100 %
= 99,26 %
b. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 4 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
98,2 �� ℎ
100 �� ℎ
x 100 %
= 98,2 %
• Baterai LD 5 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
122,2 �� ℎ
x 100 %
220,4 �� ℎ
x 100 %
124 �� ℎ
= 98,55 %
• Baterai LD 6 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
222,7 �� ℎ
= 98,97 %
c. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
• Baterai LD 7 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
106 �� ℎ
x 100 %
136,2 �� ℎ
x 100 %
211,2 �� ℎ
x 100 %
106,6 �� ℎ
= 99,44 %
• Baterai LD 8 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
138,7 �� ℎ
= 98,20 %
• Baterai LD 9 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
212,5 �� ℎ
= 99,39 %
Universitas Sumatera Utara
ALAT-ALAT PERCOBAAN
A.1 Alat Persiapan Bahan
Timbangan Digital
Spatula
Cawan Petri
Pipet Tetes
Beaker Glass
Oven Penyimpanan Bahan
A.2 Alat Proses Pembuatan Slurry Katoda dan Anoda
Magnetic Stirrer
Vacum Mixer
Magnetic Bar
Wadah Vacum Mixer
Alat Tambahan
Alat Tambahan
Universitas Sumatera Utara
A.3 Alat Proses Coating Slurry
Mesin Coating
Pisau Referensi
A.4 Alat Proses Pengeringan dan Calendring Lembaran Elektroda
Pengeringan dengan MSK AFA E 300
Alat Calendring
A.5 Alat Proses Pemotongan (Cutting)
Kaca
Perlengkapan Pemotongan
A.6 Alat Penyimpanan Lembaran
Oven Penyimpanan Lembaran
Universitas Sumatera Utara
A.7 Alat Proses Assembling Baterai
Proses Welding
MSK 800
Proses Sealing
MSK 140
Proses Stacking
Pencetak Pouch
MSK 112 A
MSK 120
Proses Isi Elektrolit
Glove Box
Multimeter
A.8 Alat Karakterisasi
X-Ray Difraction (XRD)
Uji Charge-Discharge
Mikroskop Optik
Uji SEM
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
BAHAN-BAHAN PERCOBAAN
B.1. Bahan Pembuatan Slurry Katoda dan Anoda
LiFePO4
Super P
N,N-Dimethyl Acetamide (DMAC)
MCMB
PvDf
Larutan Acetone
Universitas Sumatera Utara
B.2. Current Collector
Alumunium (Al) Foil
Tembaga (Cu) Foil
B.3. Seperator dan Bahan Kantung Baterai (Pouch)
Seperator
Alumunium Laminate Film (Pouch)
B.4. Terminal Tab
Tab Anoda
Tab
Tab Katoda
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
LEMBARAN KATODA LiFePO4 DAN ANODA MCMB
C.1. Lembaran Katoda LiFePO4
C.1.1 Ketebalan 100 µm
C.1.2 Ketebalan 150 µm
C.1.3 Ketebalan 300 µm
Universitas Sumatera Utara
C.2. Lembaran Anoda MCMB
C.2.1 Lembaran Anoda Komposisi 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
C.2.2 Lembaran Anoda Komposisi 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
C.2.3 Lembaran Anoda Komposisi 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D
PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN
D1. Data Hasil Kapasitas Charge-Discharge pada arus charge 15 mA
D.1.1 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(85 : 10 : 5) ketebalan 150 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Ketebalan
Luas Laminate
2
Kapasitas (mAh)
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm )
LiFePO4 (gr)
LD 1
100
445,5
1,35
82
78
LD 2
150
445,5
1,47
93
91
LD 3
300
429,3
2,47
186
165
D.1.2 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(80 : 13 : 7) ketebalan 150 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Ketebalan
Luas Laminate
2
Kapasitas (mAh)
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm )
LiFePO4 (gr)
LD 4
100
445,5
1,41
107
98
LD 5
150
445,5
1,66
130
128
LD 6
300
429,3
2,69
236
241
D.1.3 Hasil kapasitas charge-discharge baterai dengan komposisi anoda MCMB
(85 : 10 : 5) ketebalan 100 µm.
Kode
Material Katoda LiFePO4
Baterai
(85 : 10 :5)
Kapasitas (mAh)
Ketebalan
Luas Laminate
Massa aktif
Charge
Discharge
(µm)
(cm2)
LiFePO4 (gr)
LD 7
100
445,5
1,34
186
107
LD 8
150
445,5
1,65
82
146
LD 9
300
429,3
2,40
93
223
Universitas Sumatera Utara
1. Perhitungan Massa Bahan Pembuatan Slurry Elektroda
a. Massa Bahan Slurry Katoda LiFePO4
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 85 : 10 : 5
85 % Filler (LiFePO4)
= 15 gram
10 % Zat Aditif (Super P) =
5 % Matriks (PvDf)
=
10
85
5
85
× 15 gr =
150 ��
= 1,76 gr
× 15 gr =
75 ��
= 0,88 gr
85
85
b. Massa Bahan Slurry Anoda MCMB
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 85 : 10 : 5
85 % Filler (MCMB)
= 15 gram
10 % Zat Aditif (Super P) =
5% Matriks (PvDf )
=
10
85
5
85
× 15 gr =
150 ��
= 1,76 gr
× 15 gr =
75 ��
= 0,88 gr
85
85
• Perbandingan Komposisi Filler : Zat Aditif : Matriks = 80 : 13 : 7
80 % Filler (MCMB)
= 15 gram
13 % Zat Aditif (Super P) =
7 % Matriks (PvDf )
=
13
80
7
80
× 15 gr =
195 ��
= 2,44 gr
× 15 gr =
105 ��
= 1,31gr
80
80
2. Perhitungan Specific Discharge Capacity Baterai ion lithium
Specific Discharge Capacity =
��������� ���� ℎ����
����� �������� �����
= mAh/gr
a. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 1 (Ketebalan 100 µm)
Specific Discharge Capacity =
71,3 �� ℎ
1,35
= 52,81 mAh/gr
Universitas Sumatera Utara
• Baterai LD 2 (Ketebalan 150 µm)
Specific Discharge Capacity =
82,4 �� ℎ
= 56,05 mAh/gr
173,2 �� ℎ
= 70,12 mAh/gr
1,47��
• Baterai LD 3 (Ketebalan 300 µm)
Specific Discharge Capacity =
2,47 ��
b. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 4 (Ketebalan 100 µm)
Specific Discharge Capacity =
98,2 �� ℎ
= 69,65 mAh/gr
122,2 �� ℎ
= 73,61 mAh/gr
220,4 �� ℎ
= 81, 93 mAh/gr
1.41��
• Baterai LD 5 (Ketebalan 150 µm)
Specific Discharge Capacity =
1,66��
• Baterai LD 6 (Ketebalan 300 µm)
Specific Discharge Capacity =
2,69 ��
c. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
• Baterai LD 7 (Ketebalan 100 µm)
106 �� ℎ
= 79,10 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
136,2 �� ℎ
= 82,54 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
211,2 �� ℎ
= 88 mAh/gr
Specific Discharge Capacity =
1,34 ��
• Baterai LD 8 (Ketebalan 150 µm)
• Baterai LD 9 (Ketebalan 300 µm)
1,65 ��
2.40 ��
3. Perhitungan Efisiensi Baterai ion lithium
Efisiensi Baterai =
��������� ���� ℎ����
��������� �ℎ����
x 100 %
Universitas Sumatera Utara
a. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 1 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
71,3 �� ℎ
x 100 %
82,4 �� ℎ
x 100 %
72,8 �� ℎ
= 97,94 %
• Baterai LD 2 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
83,6 �� ℎ
= 98,56 %
• Baterai LD 3 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
173,2 �� ℎ
174,5 �� ℎ
x 100 %
= 99,26 %
b. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 80 : 13 : 7 Ketebalan 150 µm
• Baterai LD 4 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
98,2 �� ℎ
100 �� ℎ
x 100 %
= 98,2 %
• Baterai LD 5 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
122,2 �� ℎ
x 100 %
220,4 �� ℎ
x 100 %
124 �� ℎ
= 98,55 %
• Baterai LD 6 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
222,7 �� ℎ
= 98,97 %
c. Dengan Komposisi Anoda MCMB = 85 : 10 : 5 Ketebalan 100 µm
• Baterai LD 7 (Ketebalan 100 µm)
Efisiensi Baterai =
106 �� ℎ
x 100 %
136,2 �� ℎ
x 100 %
211,2 �� ℎ
x 100 %
106,6 �� ℎ
= 99,44 %
• Baterai LD 8 (Ketebalan 150 µm)
Efisiensi Baterai =
138,7 �� ℎ
= 98,20 %
• Baterai LD 9 (Ketebalan 300 µm)
Efisiensi Baterai =
212,5 �� ℎ
= 99,39 %
Universitas Sumatera Utara