Text
Sintesis Material Anoda Baterai Ion Litium dari Komposit GO/NiO dengan Variasi Temperatur Hidrotermal
Baterai ion litium (LIB) menjadi salah satu solusi terbaik untuk berbagai
perangkat elektronik karena memiliki densitas energi yang tinggi, kemampuan
siklus ulang yang baik, serta lebih ramah lingkungan. Nikel oksida (NiO) salah
satu kandidat potensial sebagai material anoda karena memiliki kapasitas spesifik
yang tinggi (718 mAj.g-1
) namun NiO memiliki kelemahan seperti konduktivitas
listrik yang rendah dan perubahan volume yang besar secara bertahap selama
siklus pengisian dan pengosongan baterai yang mengurangi stabilitas siklusnya.
Untuk mengatasi masalah tersebut, NiO dapat dikombinasikan dengan grafena
oksida yang memiliki struktur lapisan atom 2 dimensi mewarisi sifat konduktif
dari grafena yang dapat meningkatkan konduktivitas listrik NiO. Penelitian ini
bertujuan mensintesis komposit GO/NiO menggunakan metode hidrotermal
dengan variasi temperatur untuk mengetahui temperatur optimum yang
memberikan performa terbaik sebagai material anoda dalam baterai ion litium
dalam hal konduktivitas listrik, kapasitas dan stabilitas siklus.
Penelitan dilakukan melalui beberapa tahap: Sintesis grafena oksida (GO)
menggunakan metode Improved Hummer dengan mereaksikan garfit, KMnO4,
H₂SO₄ H₃PO₄, dan H₂O₂. Sintesis NiO dengan metode hidrotermal menggunakan
larutan NiCl₂.6H₂O dan tiourea dengan penambahan KOH sebagai agen
pengendap. Sintesis komposit GO/NiO dengan mencampurkan GO dan NiO,
kemudian diproses dalam autoklaf dengan variasi suhu hidrotermal yaitu 80°C,
100°C dan 120°C. Tahap terakhir yaitu melakukan uji performa baterai dan
karakterisasi material menggunakan LCR, CV, CDC, FTIR, dan XRD.
Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini yaitu serbuk GO berwarna hitam
dengan rendemen 65,85%, NiO berwarna abu-abu kehitaman dengan rendemen
43,35%, dan komposit G/N 100 berwarna hitam dengan rendemen 47,61%.
Variasi temperatur hidrotermal menghasilkan suhu optimum 100°C dengan
konduktivitas listrik tertinggi 21,8 × 10⁻⁶ S/cm menunjukkan aktivitas redoks
lebih baik dibandingkan GO dan NiO dengan kapasitas spesifik charge meningkat
dari siklus 1-3 dan kapasitas spesifik discharge stabil sebesar 71,77 mAj/g. Hasil
FTIR GO menunjukkan puncak (O-H (3258 cm-1
), C=C (1620 cm-1
), C-O (1223
dan 1038 cm-1
), C=O (1722 cm-1
), NiO menunjukkan puncak khas Ni-O (542 dan
601 cm⁻¹) dan G/N 100 menghasilkan puncak kombinasi dari GO dan NiO. XRD
menunjukkan struktur kristal kubik NiO (242,5 Å) dan komposit G/N 100 (229,9
Å). Komposit G/N 100 berhasil disintesis dan memiliki performa terbaik sebagai
material anoda baterai ion litium. Komposit ini menunjukkan konduktivitas listrik
meningkat, kapasitas spesifik discharge stabil, dan aktivitas redoks yang baik,
menjadikannya kandidat potensial untuk meningkatkan kinerja baterai.
Kata Kunci: Baterai ion litium, GO, NiO, Komposit GO/NiO, Proses Hidrotermal
| 2344C2025 | 2344 C 2025 | Perpustakaan FSM Undip | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain