Perpustakaan Digital ITB

Baterai Li-ion yang menggunakan katoda LiNiO2 (LNO) diketahui mengalami penurunan daya yang sangat cepat dalam penggunaannya. Salah satu penyebabnya adalah terbentuknya cathode solid electrolyte interface (CSEI) yang dapat menghalangi transpor ion Li+ dari dan ke permukaan katoda baterai. CSEI dapat terbentuk dari reaksi dekomposisi solven elektrolit etilena karbonat (EC) di permukaan katoda LNO. Akan tetapi hingga saat ini detail mekanisme reaksi tersebut masih belum terpahami dengan sistematis. Pada penelitian ini, reaksi dekomposisi EC di permukaan katoda LNO dipelajari menggunakan teori fungsional kerapatan (DFT). Reaksi dilakukan dengan kehadiran HF di permukaan yang turut berkontribusi dalam degradasi permukaan katoda. Hasil simulasi menunjukkan bahwa EC teradsorpsi dengan kuat pada permukaan katoda LNO dalam presensi HF. Selanjutnya, molekul EC yang teradsorpsi mengalami degradasi dengan membentuk ikatan dengan permukaan LNO (chemisorption) dan pemutusan ikatan O-C (ring-opening). Reaksi ini bersifat spontan secara termodinamis. Hal ini menunjukkan bahwa katoda LNO bersifat sangat reaktif terhadap solven EC terutama dengan keberadaan HF di permukaan katoda. Oleh karena itu, katoda LNO tidak dapat dipergunakan begitu saja dalam baterai Li-ion, akan tetapi memerlukan perlakuan lebih lanjut.