Efek Penambahan Karbon Terhadap Perubahan Struktur Mikroskopik dan Sifat Konduksi Bahan LiFePO4

Author: 
Sahrul Hidayat
Rafik A. Darmawan
Mariah Kartawidjaya
Aswad Hi Saad
Abstrak: 

Sebagai elektroda baterai, bahan LiFePO4 memiliki beberapa keunggulan yaitu tegangan operasionalnya cukup tinggi, kapasitas energi secara teoritik besar, memiliki stabilitas termal yang baik, tidak beracun dan limbahnya lebih ramah terhadap lingkungan. Disamping kelebihan tersebut, bahan LiFePO4 memiliki kelemahan dalam nilai konduktivitasnya yang rendah sekitar 10-7 S/cm. Nilai konduktivitas yang rendah berdampak pada mobilitas ion lithium juga rendah dan kapasitas energinya menurun. Untuk mengatasi masalah tersebut pada penelitian ini telah dilakukan modifikasi bahan LiFePO4 melalui penambahan karbon black dengan beberapa variasi konsentasi. Berdasarkan hasil pengujian SEM dan XRD dapat diketahui bahwa bahan katoda yang terbuat dari campuran LiFePO4, karbon dan PVDF sebagai perekat memiliki struktur kristal yang didominasi oleh bahan LiFePO4. Kehadiran karbon dan PVDF telah meningkatkan konduktivitas, sifat mekanik dan daya rekat bahan LiFePO4 menjadi lebih baik tanpa mengganggu struktur kristalnya. Selain itu, kehadiran karbon pada bahan LiFePO4 telah dibuktikan dapat meningkatkan nilai konduktivitas sampai 5,78 x10-4 S/cm pada penambahan karbon 8%.