Text

Pembuatan Membran Nanofiber PVDF/SiO2 Menggunakan Metode Electrospinning sebagai Separator pada Baterai Ion-Lithium

---

INTISARI

Membran nanofiber PVDF/SiO2 (Polyvinilidene fluoride/Silica) telah dibuat menggunakan
metode electrospinning. Konsentrasi penambahan nanopartikel SiO2 divariasikan 500, 1000
dan 3000 ppm. PVDF merupakan material yang sedang dikembangkan dalam pembuatan
separator. Material ini memiliki polaritas, titik leleh dan serapan elektrolit lebih tinggi dari pada
material pembuatan separator komersial PP. Penambahan nanopartikel SiO2 pada membran
nanofiber PVDF bertujuan untuk meningkatkan karakteristik membran sebagai separator
baterai ion-lithium yang meliputi porositas, stabilitas mekanik terhadap temperatur tinggi,
kekuatan mekanik dan stabilitas kapasitas baterai selama pemakaian. Pembuatan membran
PVDF dilakukan menggunakan metode electrospinning dengan parameter tegangan 15 kV,
flow rate 1,5 ml/jam, jarak jarum dengan kolektor 17 cm dan waktu 1 jam. Perendaman
membran PVDF dalam koloid nanopartikel SiO2 dilakukan selama 1 jam. Citra SEM (Scanning
Electron Microscope) menunjukkan membran nanofiber PVDF yang memiliki struktur beaded
fibers dengan ukuran rata-rata diameter fiber ~ 656 nm. Nanopartikel SiO2 membentuk lapisan
double layer pada membran PVDF. Penambahan nanopartikel SiO2 pada membran PVDF
mampu meningkatkan porositas membran dari 57 % menjadi 70 %, memperkuat sifat mekanik
membran dengan kekuatan tarik sebesar 2,7 MPa dan stabil pada temperatur 150 oC selama 30
menit. Membran PVDF memiliki kapasitas spesifik lebih tinggi dari membran PP yaitu 104,6
mAh/g. Penambahan nanopartikel SiO2 meningkatkan stabilitas kapasitas membran PVDF
dengan penurunan kapasitas dari 42,7 mAh/g untuk membran PVDF menjadi 18,7 mAh/g
dengan penambahan nanopartikel SiO2 3000 ppm, namun kapasitasnya masih lebih rendah dari
membran PP.
Kata kunci: PVDF/SiO2, nanofiber, electrospinning, membran separator, baterai
ion-lithium

ABSTRACT

The PVDF/SiO2 (Polyvinilidene fluoride/Silica) nanofiber membrane were prepared by
electrospinning method. The SiO2 colloid nanoparticle concentration was varied at 500, 1000
and 3000 ppm. The PVDF is a material that developed in the manufacture of separators. The
PVDF has a higher polarity, melting point and electrolyte uptake than the PP material
commercial separators. The effect of the SiO2 nanoparticle addition to the PVDF nanofiber
membrane to improve membrane characteristics which include porosity, high temperature
stability mechanical, mechanical strength and the stability of battery capacity were
systematically investigated. The parameter of electrospinning method with 15 kV voltage , flow
rate 1,5 ml / hour, needle distance with collector 17 cm and time 1 hour. The immersion of
PVDF membrane in colloid SiO2 nanoparticles was carried out for 1 hour. The shape and fiber
size were analyzed by SEM (Scanning Electron Microscope). The SEM image shows the PVDF
nanofiber membrane which has beaded fibers with an average fiber size is ~ 656 nm. The
nanoparticel SiO2 formed double layer on the PVDF membrane. The porosity effect of PVDF
without SiO2 and PVDF/SiO2 3000 ppm is 57% and 70%, respectively. The effect of addition
SiO2 to mechanical strength were increased until 2.7 MPa and the membrane were stable at
150 oC for 30 minutes. The PVDF membrane has a higher specific capacity than the PP
membrane that is 104.6 mAh/g. The addition of SiO2 nanoparticles increased the PVDF
membrane capacity stability by decreasing the capacity of 42.7 mAh/g for PVDF membrane to
18.7 mAh/g with the addition of SiO2 3000 ppm nanoparticles, but the capacity was still lower
than the PP membrane.
Keywords: PVDF / SiO2, nanofiber, electrospinning, separators membrane,
lithium-ion batteries

---

Ketersediaan

1151D17II

531,42 ZAE p

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

FISIKA

No. Panggil

531,42 ZAE p

Penerbit

: ., 2017

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1562

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Zaenal Abidin

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar