Perpustakaan Digital ITB

Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) merupakan salah satu jenis fuel cell atau suatu perangkat elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi listrik dengan efisiensi tinggi. Namun, saat ini SOFC memiliki permasalahan utama yaitu suhu operasi tinggi sehingga perlu dilakukan pengembangan untuk menurunkan suhu operasi SOFC. Gadolinia Doped Ceria (GDC) merupakan kandidat elektrolit padat yang dapat dipakai pada SOFC suhu menengah. Namun masih diperlukan pengembangan dari elektrolit padat ini untuk meningkatkan konduktivitas ioniknya. Pada penelitian ini dipelajari penambahan Nd2O3 dan Fe2O3 untuk peningkatan konduktivitas ionik elektrolit padat GDC. Elektrolit padat disintesis dengan menggunakan metode pencampuran oksida dengan komposisi Ce0,9Gd0,1MxO1,9 (M = Nd, Fe) (x = 0; 2,5% ; 5% dan 7,5%) dan dibuat dalam bentuk pelet dengan diameter 1 cm. Pelet yang dihasilkan dilakukan sintering pada 1200????C dan 1400????C selama 4 jam dalam atmosfer argon kemudian dilakukan pengujian Electrochemcial Impedance Spectroscopy (EIS) dengan temperatur 450-650????C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Nd2O3 dan Fe2O3 larut sempurna dalam struktur ceria dan fasa yang dihasilkan adalah cubic flourite fasa tunggal CeO2. Elektrolit padat GDC dengan penambahan Fe2O3 menghasilkan densifikasi lebih tinggi dibanding dengan penambahan Nd2O3 dimana nilainya mencapai 75% pada sampel yang disinter pada 1400????C. Akan tetapi, penambahan Nd2O3 lebih meningkatkan nilai konduktivitas ionik dan menurunkan energi aktivasi dari elektrolit padat GDC dibanding dengan penambahan Fe2O3. Konduktivitas ionik tertinggi dan energi aktivasi terendah didapat pada sampel dengan penambahan Nd2O3 2,5% dengan nilai yang dicapai berturut-turut 1,2 mS/cm dan 0,41 eV. Oleh karena itu, dapat disimpulkan Nd2O3 merupakan bahan yang lebih efektif untuk meningkatkan performa dari elektrolit padat GDC.