PENGEMBANGAN BAHAN KATODA BERBASIS POLIANION FOSFAT UNTUK BATERAI ION LITHIUM

Abstract

Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan bahan katoda LiFe0,5Mn0,3Co0,2PO4/C dan dilakukan variasi penggantian cobalt menjadi LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C dengan metode solid state reaction. Dilakukan uji karakterisasi serta elektrokimia untuk kedua katoda, hasil pengujian XRD untuk kedua katoda menunjukan bahwa memiliki struktur kristal olivine orthonombic dengan kelompok ruang Pnma, penambahan kobalt dan nikel terlihat tidak merubah struktur. Pada uji Raman Spectroscopy menunjukan adanya ikatan intramolekul fosfat pada peak 949 cm-1 serta pita D dan pita G pada peak 1346 cm-1 dan 1598 cm-1. Pada uji SEM-EDS terlihat morfologi untuk keduanya terjadi aglomerasi, untuk LiFe0,5Mn0,3Co0,2PO4/C berbentuk tidak beraturan dan LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C berbentuk seperti gelendong. Pada hasil HRTEM menunjukan adanya coating karbon yang terbentuk, ketebalannya untuk LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C sebesar 4 nm dan LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C sebesar 8 nm. Selain itu juga terlihat adanya struktur fasa utama untuk kedua katoda, dengan layer spacing untuk LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C sebesar 0,34 nm dan untuk LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C sebesar 0,3 nm yang mana sesuai dengan bidang kristal (111) serta (211) LiFePO4. Dilakukan uji charge-discharge untuk kedua katoda, terlihat bahwa untuk kapasitas spesifik yang didapatkan masih rendah dengan nilai coloumbic efficiency terbesar 87,5% dan 87,22 untuk LiFe0,5Mn0,3Co0,2PO4/C dan LiFe0,5Mn0,3Ni0,2PO4/C.