Text
Sintesis dan Karakterisasi Komposit Bismut Sulfida/Carbon Quantum Dots Sebagai Material Elektroda Baterai Ion Litium
Kemajuan riset bidang energi terbarukan yang menarik perhatian peneliti
belakangan ini yaitu pengembangan baterai litium ion. Elektroda sebagai tempat
penyisipan ion dan reaksi redoks berpengaruh besar terhadap performa baterai.
Anoda merupakan bagian dari elektroda yang dapat dikembangkan menggunakan
bismut sulfide karena nilai kapasitas teoritis yang tinggi yaitu 625 mAh/g.
Namun, kelemahannya pada aliran arus yang lambat dengan nilai konduktivitas
rendah yaitu 10-6
– 10-7 S/cm. Kombinasi bismut sulfida (Bi2S3) dengan Carbon
Quantum Dots (CQDs) menjadi solusi untuk mengatasi konduktivitas yang rendah
karena CQDs memiliki nilai konduktivitas tinggi. Penelitian ini dilakukan sintesis
bismut sulfida/Carbon Quantum Dots menggunakan metode hidrotermal pada
suhu 120°C selama 24 jam dengan variasi massa CQDs. Tujuan penelitian ini
yaitu untuk mensintesis dan menentukan karakteristik komposit bismut
sulfida/CQDs, serta menentukan performa baterai elektroda komposit hasil
sintesis.
Penelitian ini terdiri dari sintesis CQDs dari asam sitrat dan urea, sintesis
komposit bismut sulfida/CQDs dengan menggabungkan bismut nitrat pentahidrat,
tiourea dan CQDs variasi massa CQDs sebesar 1, 2,4 dan 6 g. Campuran
dipanaskan dalam reaktor hidrotermal pada suhu 120°C selama 24 jam dan
dinotasikan dengan BCQ1, BCQ2, BCQ4 dan BCQ6. Komposit dikarakterisasi
menggunakan FTIR dan XRD. Pengujian performa elektrokimia dengan elektroda
hasil komposit menggunakan Inductance Capacitance and Resistance (LCR) dan
Charge-Discharge (CD).
Hasil karakterisasi komposit menunjukkan produk komposit Bi2S3/CQDs
mengandung gugus Bi-S yang menunjukkan adanya bismut sulfida dan gugus
C=C dan C-O yang berarti mengandung CQDs. Selain itu, produk komposit
Bi2S3/CQDs memiliki struktur ortorombik. Hasil uji performa elektrokimia
komposit Bi2S3/CQDs terbaik sebagai anoda baterai yaitu BCQ6 yang
menunjukkan nilai konduktivitas listrik tertinggi sebesar 1,05 x 10-4 S.cm-1
,
kapasitas spesifik discharge 642 mAh.g-1 dan charge 500 mAh.g-1
.
Kata Kunci : Anoda Baterai, Bismut Sulfida, CQDs, Komposit Bi2S3/CQDs
2346C2025 | 2346 C 2025 | Perpustakaan FSM Undip | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain