Perpustakaan Digital ITB

Elektrolit padat dalam device Sel Bahan Bakar Oksida Padat (SOFC) merupakan komponen krusial yang menentukan unjuk kerja dari device tersebut. Masalah utama SOFC ialah temperatur operasi yang masih tinggi (800-1000oC) yang ditentukan dari unjuk kerja elektrolit yang digunakan. Temperatur yang tinggi ini menyebabkan masalah-masalah praktis dan membuat device ini menjadi kurang ekonomis. Pemanfaatan Ceria Based Electrolyte dalam hal ini Gadolinia Ceria, menjadi alternatif solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan utama untuk mempelajari respon impedansi spektroskopi dari sistem elektrolit padat Gadolinia Ceria. Serangkaian percobaan dilakukan mulai dari preparasi serbuk, proses kompaksi, sintering, pengujian impedansi hingga karakterisasi fisik. Untuk mempelajari pengaruh %Nd, variasi komposisi dilakukan dengan basis elektrolit berupa Ce0,8Gd0,15Sm0,05NdxO1,9 (x = 0%; 2,5%; 5% dan 7,5%). Hasil penelitian menunjukkan bahwa elektrolit padat yang dibuat memiliki ukuran butir rata-rata sebesar ±500 nm. Model rangkaian listrik ekivalen yang merepresentasikan perilaku elektrolit padat terdiri dari 2 model, yakni Rg-(Rgb/CPEgb) dan (Rg/CPEgb)-(Rgb/CPEgb). Interpretasi kedua model ini menunjukkan peristiwa transfer muatan pada antarmuka butir dan batas butir. Variasi temperatur operasi menunjukkan suatu rentang temperatur yang menjadi rentang perubahan model. Peningkatan temperatur operasi pun memperlihatkan perubahan nilai impedansi ke arah nilai yang lebih kecil. Pada tesis ini, hubungan spektra impedansi terhadap struktur mikro juga dijelaskan. Variasi %Nd dari 0% hingga 7,5 % meningkatkan nilai konduktivitas ionik dari elektrolit padat Gadolinia Ceria, dengan % dopan optimum didapat pada 5% Nd.