Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium memiliki peranan yang sangat penting dalam teknologi penyimpanan energi untuk memenuhi kebutuhan energi seperti perangkat elektronik, transportasi, dan industri. Namun, saat ini baterai ion litium memiliki kekurangan yakni kecepatan migrasi ion litium dalam membran elektrolit padat (contoh: celgard) yang masih relatif rendah, akibat tingginya kristalinitas polimer yang dapat menghalangi pergerakan ion litium. Penggunaan MOFs (Metal-Organic Frameworks) diharapkan dapat meningkatkan kecepatan migrasi ion karena MOFs merupakan material berpori dan dapat membentuk saluran ionik sebagai jalur migrasi ion litium. Pada penelitian ini disintesis MOFs yang dikompositkan dengan polimer membentuk membran elektrolit baterai ion litium. MOFs UiO-66 (Universitetet i Oslo) disintesis dengan metode solvotermal pada suhu 120 °C selama 24 jam. Komposit membran polimer dibuat dengan mencampurkan MOFs UiO-66 dengan polimer Poly(ethylene oxide) dan Poly(vinyl alcohol) dengan metode solution casting. Variasi UiO-66 terhadap polimer dibuat mulai dari 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% (b/b) dengan konsentrasi garam LiPF6 9% (b/b). Hasil karakterisasi PXRD memperlihatkan difraktogram MOFs UiO-66 hasil sintesis memiliki puncak difraksi yang sama dengan literatur, sedangkan membran komposit polimer MOFs UiO-66/PEO/PVA memperlihatkan pola difraksi yang melebar mengindikasikan membran memiliki struktur yang bersifat amorf. Hasil karakterisasi FTIR MOFs UiO-66 menunjukkan terjadi pergeseran puncak serapan gugus karbonil dari 1714 ke 1661 cm-1 dan munculnya puncak serapan Zr-O pada 665 cm-1. Hasil karakterisasi FTIR membran komposit polimer menunjukkan puncak serapan pada 1077 cm-1 yang mengindikasikan terdapat gugus alkoksi yang terakumulasi dari PEO dan PVA. Hasil uji tarik memperlihatkan bahwa penambahan MOFs UiO-66 menurunkan nilai kuat tarik membran komposit polimer rata-rata sebesar 14% setiap penambahan 2% UiO-66. Nilai konduktivitas ion membran polimer hasil pengukuran dengan metode Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) untuk penambahan MOFs UiO-66 dengan variasi 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% secara berurutan adalah 1,15×10-3 S cm-1; 1,32×10-3 S cm-1; 2,25×10-3 S cm-1; 4,97×10-3 S cm-1; 8,25×10-3 S cm-1. Penambahan UiO-66 pada polimer efektif menaikkan konduktivitas ion sebesar 7 kali lipat dibanding tanpa penambahan UiO-66.