SINTESIS DAN KARAKTERISASI Li4Ti5O12 YANG DILAPISI KARBON DENGAN METODE SOLID STATE REACTION UNTUK ANODA ION LITHIUM

Abstract

Telah dilakukan sintesis material anoda Li4Ti5O12 dilapisi karbon melalui metode solid state, dengan bahan baku LiOH H2O dan TiO2. sintesis dilakukan dengan variasi sumber karbon yaitu Super. P, Tapioka, dan karbon aktif Food grade. Prekursor Li4Ti5O12 disinter pada suhu 800o C selama 4 jam pada atmosfer udara bebas. Sedangkan proses pelapisan karbon dilakukan dengan milling basah dan sinter pada suhu 600o C selama 1 jam pada atmosfer N2. Karakterisasi yang dilakukan meliputi analisa untuk melihat perbedaan performa elektrokimia pada variasi sumber karbon yang digunakan, diantaranya analisa XRD (X-ray Diffraction) untuk mengetahui pembentukan fasa Li4Ti5O12, FESEM ( Field Emission Scanning Electron Microscopy) untuk menganalisa morfologi yang terbentuk, dan untuk mengetahui performa elektrokimia dilakukan pengujian Cyclic voltammetry, charge-discharge dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil karaktrisasi terbentuk fasa Lithium titanium oxide (Li4Ti5O12) sebesar 96,1% dan fasa rutile (TiO2) sebesar 3,1%. Hasil karakterisasi FE-SEM menunjukan morfologi penyebaran karbon pada anoda Li4Ti5O12/C dengan sumber karbon Super P, paling homogen dbandingkan dengan anoda Li4Ti5O12/C dengan sumber karbon Tapioka kemudian anoda Li4Ti5O12/C dengan sumber karbon food grade. Performa elektrokimia yang dihasilkan Li4Ti5O12/C dengan sumber karbon Tapioka memiliki nilai konduktivitas elektronik dan konduktivitas ionik paling besar, dan menunjukan difusi ion lithium yang sangat kecil, namun memiliki nilai koefesien difusi 2,54 × 10−13 cm-2 s-1 mendekati besar koefesien difusi Li4Ti5O12/C (Sp) sebesar 2,61 × 10−13 cm-2 s1, serta memiliki nilai kapasitas discharge 161.05 mAh/g, mendekati nilai kapasitas discharge Li4Ti5O12/C (Sp) sebesar 167.84 mAh/g.