Sintesis dan Studi Struktur Kristal Bahan Katoda Baterai Ion Lithium Tegangan Tinggi LiNi0,5Mn1,5O4 (LNMO) dengan Doping Logam Tanah Jarang Neodymium

Abstract

Penelitian terkait sintesis bahan katoda LiNi0,5Mn1,5O4 menggunakan penambahan logam tanah jarang neodymium dengan variasi komposisi yang berbeda menggunakan metode sintesis reaksi padatan (solid state reaction) telah dilakukan. Bahan katoda LiNi0,5Mn1,5O4 yang diperoleh kemudian dikarakterisasi untuk mempelajari morfologi bahan dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), struktur kristal dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), dan nilai konduktivitas dengan menggunakan metode Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Hasil pengamatan morfologi bahan dengan menggunakan SEM menunjukkan adanya peningkatan keseragaman ukuran partikel dan mengurangi aglomerasi partikel dengan penambahan Nd. Partikel LNMO dikethaui memiliki kecenderungan berbentuk oktahedron terpotong (truncated octahedron). Hasil analisa struktur kristal dengan menggunakan XRD menunjukkan bahwa bahan katoda LNMO memiliki struktur kubik dengan kelompok ruang (space group) P4332. Penambahan logam tanah jarang Nd tidak mengubah struktur kristal dari LNMO. Hasil analisa dengan menggunakan XRD ini juga menunjukkan adanya fasa lain dalam bentuk LNO dan Nd2O4. Hasil uji konduktivitas dengan menggunakan teknik EIS menunjukkan bahwa penambahan Nd tidak meningkatkan konduktivitas bahan LNMO.