Text

Pengaruh Waktu Milling Terhadap Karakter Katoda NaCo(1-x)MnxO2 Dengan Metode Sol-Gel 541,3

---

ABSTRAK

Baterai merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi kimia menjadi
energi listrik melalui proses elektrokimia. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang sintesa katoda baterai Na-ion yang memiliki konduktivitas baik agar
kinerja baterai lebih maksimal. Salah satu tahapan produksi katoda NaCo(1-
x)MnxO2 pada baterai Na-Ion dengan metode sol-gel adalah proses ball-milling,
dimana proses ball-milling memperkecil ukuran kristal katoda NaCo(1-x)MnxO2.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh variasi lama waktu ballmilling produk hasil sintesis yang meliputi jenis oksida komponen penyusun
katoda NaCo(1-x)MnxO2, morfologi permukaan, konduktivitas dan ukuran kristal.
Produk hasil sintesis pada setiap variasi lama waktu ball-milling mempunyai
mineral komponen penyusun katoda NaCo(1-x)MnxO2 yaitu NaMnO2, MnO2, CoO,
Co2O3 dan Na2O. Penambahan variasi lama waktu ball-milling dapat memperkecil
ukuran kristal NaCo(1-x)MnxO2 sehingga meningkatkan konduktivitas katoda
NaCo(1-x)MnxO2, variasi lama waktu ball-milling optimum adalah 4 jam.
Konduktivitas tertinggi dimiliki oleh produk dengan variasi lama waktu ballmilling 4 jam sebesar 3,6606 X 10-5 (S/cm) dan ukuran kristal sebesar 2,222 nm.
Katoda NaCo(1-x)MnxO2 yang dihasilkan dengan variasi lama waktu ball-milling
memiliki morfologi permukaan yang lebih homogen dengan formula
NaCo0,65Mn0,35O2.
Kata kunci : sol-gel, ball milling, konduktivitas

ABSTRACT

Battery is an equipment that can convert chemical energy to electrical
energy through an electrochemical process. Need to do more research about NaIon batteray cathode synthesis that has good conductivity suppose to improve
better work. One of the step in syntheting NaCo(1-x)MnxO2 on Na-Ion using sol-gel
methode is a ball milling process, this process can decrease crystal size of NaCo(1-
x)MnxO2 cathode. The aim of this research is to determine the effect of the
duration of ball milling on resulted product characters including type of oxide
components NaCo(1-x)MnxO2 cathode, morphology and conductivity and the
crystal size. The synthesized products at each variation of ball milling duration,
NaCo(1-x)MnxO2 cahode, consisted of mineral components there were NaMnO2,
MnO2, CoO, Co2O3 and Na2O. The variation of ball milling duration can decrease
crystal size of NaCo(1-x)MnxO2 cathode, which increase the conductivity of
NaCo(1-x)MnxO2 cathode, whereas the optimum variation of ball milling duration
is 4 hours.. The highest conductivity (3.6606 X 10-5 S/cm) was possessed by the
product with the variation of ball milling duration 4 hours, and its crystal diameter
is 2.222 nm. The generated NaCo(1-x)MnxO2 cathode from the variation of ball
milling duration had a more homogeneous surface morphology with the formula
is NaCo0.7Mn0.3O2.
Keywords : sol-gel, ball milling, conductivityRINGKASAN
Baterai merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi kimia menjadi
energi listrik melalui proses elektrokimia. Baterai Na-ion adalah salah satu solusi
dari mahalnya baterai Li-ion, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang sintesa katoda baterai Na-ion yang memiliki konduktivitas baik agar
kinerja baterai lebih maksimal. Salah satu tahapan produksi katoda NaCo(1-
x)MnxO2 pada baterai Na-Ion adalah proses ball-milling, dimana proses ballmilling memperkecil ukuran kristal katoda NaCo(1-x)MnxO2. Tujuan penelitian ini
adalah untuk menentukan pengaruh variasi lama waktu ball-milling produk hasil
sintesis yang meliputi jenis oksida komponen penyusun katoda NaCo(1-x)MnxO2,
morfologi permukaan, konduktivitas dan ukuran bulir kristal.
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap. Tahap pertama yaitu
preparasi larutan CH3COONa 0,7 M, Co(CH3COO)2 0,66 M dan Mn(CH3COO)2
0,22 M masing-masing sebanyak 50 mL. Tahapan selanjutnya ialah sintesis
katoda NaCo(1-x)MnxO2 dengan cara mencampurkan larutan hasil preparasi
tersebut ke dalam larutan asam sitrat (C6H8O7) 1,58 M. Kemudian dilakukan
pengadukan selama 2 jam, dilanjutkan evaporasi pada suhu 80oC sampai terbentuk
gel. Gel yang terbentuk dikeringkan pada suhu 110oC selanjutnya dilakukan
variasi lama waktu ball-milling 1,2,3,4, dan 5 jam, kemudian masing-masing
dilakukan proses kalsinasi pada suhu 800oC selama 12 jam. Produk hasil kalsinasi
dianalisis menggunakan XRD, LCR meter [inductance (L), capacitance (C),
dan resistance (R)], SEM dan EDX.
Produk hasil sintesis pada setiap variasi lama waktu ball-milling
mempunyai mineral komponen penyusun katoda NaCo(1-x)MnxO2 yaitu NaMnO2,
MnO2, CoO, Co2O3 dan Na2O. Penambahan variasi lama waktu ball-milling dapat
memperkecil ukuran kristal NaCo(1-x)MnxO2 sehingga meningkatkan
konduktivitas katoda NaCo(1-x)MnxO2, variasi lama waktu ball-milling optimum
adalah 4 jam. Konduktivitas tertinggi dimiliki oleh produk dengan variasi lama
waktu ball-milling 4 jam sebesar 3,661 X 10-5 (S/cm) dan ukuran bulir kristal
sebesar 2,222 nm. Katoda NaCo(1-x)MnxO2 yang dihasilkan dengan variasi lama
waktu ball-milling memiliki morfologi permukaan yang lebih homogen dengan
formula NaCo0,65Mn0,35O2.
Kata kunci : sol-gel, ball milling, konduktivitasSUMMARY
Battery is an equipment that can convert chemical energy to electrical
energy through an electrochemical process. Na-ion battery is a solution for Li-ion
battery expensiveness, so need to do more research about Na-Ion batteray cathode
synthesis that has good conductivity suppose to improve better work. One of the
step in syntheting NaCo(1-x)MnxO2 on Na-Ion is a ball milling process, this
process can decrease crystal size of NaCo(1-x)MnxO2 cathode. The aim of this
research is to determine the effect of the duration of ball milling on resulted
product characters including type of oxide components NaCo(1-x)MnxO2 cathode,
morphology and conductivity and the crystal size.
This research is carried out through several steps. The first step was
preparation the solution of CH3COOOH 0.7 M, Co(CH3COO)2 0.66 M and
Mn(CH3COO)2 0.22 M each 50 mL. The next step were synthesis of NaCo(1-
x)MnxO2 cathode by adding a prepared solution before to a solution of citric acid
C6H8O7 1.58 M. Then the solution stirred for 2 hours, evaporated at a temperature
of 80°C to form a gel. The gel formed was dried at a temperature of 110oC and
then carried out the variation of ball milling duration for 1,2,3,4, and 5 hours, and
calcined on 800o C for 12 hours. The calcined products were analysed using XRD,
LCR meter [inductance (L), capacitance (C), dan resistance (R)], SEM and EDX.
The synthesized products at each variation of ball milling duration,
NaCo(1-x)MnxO2 cahode, consisted of mineral components there were NaMnO2,
MnO2, CoO, Co2O3 and Na2O. The variation of ball milling duration can decrease
crystal size of NaCo(1-x)MnxO2 cathode, which increase the conductivity of
NaCo(1-x)MnxO2 cathode, whereas the optimum variation of ball milling duration
is 4 hours.. The highest conductivity (3.661 X 10-5 S/cm) was possessed by the
product with the variation of ball milling duration 4 hours, and its crystal diameter
is 2.222 nm. The generated NaCo(1-x)MnxO2 cathode from the variation of ball
milling duration had a more homogeneous surface morphology with the formula
is NaCo0.7Mn0.3O2.
Keywords : sol-gel, ball milling, conductivity

---

Ketersediaan

1337C17I

1337 C 17

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1337 C 17

Penerbit

: ., 2016

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1453

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Muhammad Qushoyyi

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar