Endang Suwandi, Endang
Pusat Penenilitan Fisika LIPI PUSPIPTEK Serpong Banten -15314

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

EFEK PENAMBAHAN BAHAN ADITIF MWCNT DAN ACETYLENE BLACK (AB) PADA KOMPOSIT Li4Ti5O12 SEBAGAI BAHAN ANODA UNTUK BATERAI Li-ion Subhan, Achmad; Suwandi, Endang; Ramlan, -; Utama, Tiara Hardayanti
Jurnal Spektra Vol 16, No 2 (2015): Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya
Publisher : Jurnal Spektra

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

AbstrakBahan material elektroda lithium titanate (Li4Ti5O12) merupakan salah  satu  alternative elektroda anoda yang dapat menggantikan graphite pada baterai Li-ion. Kelebihan lithium titanate dibandingkan graphite adalah memiliki kestabilan struktur kristal yang hampir tidak mengalami perubahan selama proses insersi dan de-insersi ion Li+. Namun lithium titanate memiliki kelemahan yaitu konduktifitas elektrik dan difusi lithium yang masih rendah. Pada penelitian ini telah dilakukan pembuatan komposit terhadap komersil dengan penambahan material aditif  acetylene black(AB) dan karbon dari MWCNT (multiwalled carbon nano tube). Dengan variasi variasi massa aditif MWCNT 2%, 4%, 8%, dan AB 2%. Dari hasil uji XRD pada lembaran elektroda menunjukkan fase lithium titanate pada semua sampel dengan parameter kisi 8.35 Å. Pada uji morfologi dengan SEM menampakkan adanya aglomerasi MWCNT. Uji sel dilakukan dgn membuat konfigurasi sel baterai Li4Ti5O12 // LiFePO4 dengan elektrolit LiPF6 1M. Hasil menunjukkan penggunaan aditif acetylene black (AB) memiliki perfoma baterai yang lebih baik daripada  aditif MWCNT. Sedangkan untuk hasil pengujian konduktivitas lembaran didapatkan  bahwa penambahan massa aditif MWCNT dapat meningkatkan konduktivitas listrik hingga mencapai 1.56 x 10-2S/cm. Namun dengan makin bertambahnya aditif MWCNT didapatkan perfoma sel baterai menurun diakibatkan aglomerasi MWCNT Kata kunci: Li4Ti5O12, acetylene black, MWCNT, lembaran komposit elektroda baterai Li-ion. AbstractLithium titanate (Li4Ti5O12) could used as anode electrode in Li-ion, replacement graphite in Li-ion battery application. Crystal structure lithium titanate more stable than graphite, is almost unchanged during insertion and deinsertion process Li+ ions. However lithium titanate has disadvantage, lower in electric conductivity and lithium ion diffusion than graphite. In this research were carried out on a commercial Li4Ti5O12 powder to made composite sheet with additives acetylene black (AB) and carbon of MWCNT (multiwalled carbon nano tube) to increase electric conductivity. Variation of the mass variation MWCNT additives were 2%, 4%, 8%, and for AB 2% in wt. From the test results on the sheet electrode by XRD showed the lithium titanate phase in all samples with lattice parameters 8:35 Å. Unfortunatelly, from SEM revealed the presence of MWCNT agglomeration. Cell test was done with making configuration Li4Ti5O12 // LiFePO4 battery cell with 1M LiPF6 electrolyte. The results showed additives acetylene black (AB) has a better battery performance than additive MWCNT. As for the sheet conductivity test results showed that the addition of additive mass of MWCNT could increase the electrical conductivity of up to 1.56 x 10-2 S/cm. However, with increasing MWCNT additives obtained performer battery cells decreases due to the agglomeration of MWCNT.Keywords : Li4Ti5O12, acetylene black, MWCNT, composite sheet Li-ion battery electrodes
Perubahan Fasa Dalam Pembuatan Serbuk LiFePO4 Dengan Tiga Tahap Perlakuan Panas Tanpa Pelapisan Karbon [Phase Change In LiFePO4 Powder Making With Three Step Heat Treatment Non-Carbon Coating] Purawiardi, R. Ibrahim; Ratri, Christin Rina; Suwandi, Endang
Metalurgi Vol 31, No 1 (2016): Metalurgi Vol. 31 No. 1 April 2016
Publisher : Pusat Penelitian Metalurgi dan Material - LIPI

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1149.529 KB) | DOI: 10.14203/metalurgi.v31i1.95

Abstract

LiFePO4 is one of the cathode active materials for lithium-ion batteries. This study aimed to synthesize LiFePO4 active material powder without carbon coating using three-step heat treatment i.e. first calcination with 700 °C temperature for about 2 h, second calcination with 800 °C temperature for about 8 h, and sintering using activated carbon pellets with 800 °C for about 4 h. The raw materials are LiOH.H2O, Fe2O3, and H3PO4. The first calcination produced precursor which consists of Li3PO4 and Fe2O3, with Fe2O3 as a dominant phase. The second calcination produced precursor which consists of Li3Fe2(PO4)3 and Fe2O3, with Li3Fe2(PO4)3 as a dominant phase. The sintering process produced LiFePO4 as a final powder product.  There is Li3PO4 – Li3Fe2(PO4)3 – LiFePO4 phase transformation during three-step heat treatment. The final product i.e. LiFePO4 has a Pnma space group. It is indicated that LiFePO4 has an olivine structure. The olivine structure is a structure that uses for lithium-ion cathode material. Activated carbon pellets did not react during final sintering process, so that it did not make a carbon coating on LiFePO4 morphology. According to the results, we can conclude that this method can be used for synthesizing lab-scale LiFePO4without carbon coating.. AbstrakLiFePO4 merupakan material yang digunakan sebagai bahan aktif katoda pada aplikasi baterai lithium-ion. Studi awal ini dilakukan untuk mensintesis serbuk bahan aktif LiFePO4 tanpa pelapisan karbon dengan metode tiga tahap perlakuan panas yaitu kalsinasi pertama dengan temperatur 700 oC selama 2 jam, kalsinasi kedua dengan temperatur 800 oC selama 8 jam, dan sinter menggunakan penstabil fasa tablet karbon aktif dengan temperatur 800 oC selama 4 jam. Bahan-bahan baku yang digunakan dalam sintesis ini adalah LiOH.H2O, Fe2O3, dan H3PO4. Kalsinasi pertama menghasilkan prekursor yang memiliki komposisi Fe2O3 dan Li3PO4 dengan fasa Fe2O3 yang lebih dominan. Kalsinasi kedua menghasilkan prekursor yang memiliki komposisi Li3Fe2(PO4)3 dan Fe2O3 dengan fasa Li3Fe2(PO4)3 yang lebih dominan. Sementara proses sinter menghasilkan serbuk material aktif LiFePO4. Dengan demikian terjadi transformasi fasa dalam tiga tahap perlakuan panas yaitu dari Li3PO4 menjadi Li3Fe2(PO4)3 kemudian menjadi LiFePO4. Fasa akhir LiFePO4 memiliki grup ruang Pnma yang berarti berstruktur olivine. Struktur olivine ini yang digunakan sebagai bahan aktif katoda baterai lithium-ion. Tablet karbon aktif tetap utuh setelah sintesis, sehingga tidak bereaksi dan membentuk pelapisan karbon pada serbuk LiFePO4. Dengan demikian, metode ini dapat digunakan untuk mensintesis LiFePO4 tanpa pelapisan karbon dalam lingkup skala laboratorium.