Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium (LIB) merevolusi sektor energi dan kini merambah aplikasi pada taraf yang lebih tinggi. Namun baterai komersial saat ini yang berbasis grafit (C) dirasa masih sangat jauh untuk aplikasi yang lebih besar. Salah satu material yang potensial adalah silikon (Si) dengan kapasitas teoretik sebesar 4200 mAh.g-1. Permasalahan yang ditemukan pada Si adalah terjadinya ekspansi volume pada proses alloying yang menyebabkan degradasi pada struktur Si. Salah satu solusi dari permasalahan kestabilan Si adalah dengan merekayasa struktur bulk menjadi silikon nanowire (SiNW). Meskipun SiNW mampu mengatasi permasalahan kestabilan mekanik, perlu dilakukan peningkatan pada konduktivitas ioniknya. Pada penelitian ini akan ditinjau efek penambahan doping tipe-p terhadap properti difusivitas litium pada SiNW. Penelitian tugas akhir ini dilakukan dengan meninjau doping boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), dan indium (In) terhadap energi aktivasi difusi litium. Pada penelitian ditinjau 3 situs yaitu situs core (c), intermediate (i), dan surface (s). Berdasarkan penelitian ini, ditemukan bahwa penambahan doping tipe-p menurunkan energi aktivasi difusi sebesar 0.04 – 0.33 eV dengan penurunan terbaik diperoleh pada pemberian doping di situs c. Difusivitas Li terbesar diperoleh pada doping B di situs i (5.97 x 10-7 cm2/s), namun peningkatan optimum diperoleh pada pemberian doping di situs c baik untuk B, Al, Ga, dan In. Berdasarkan penelitian ini, direkomendasikan atom Al dan Ga sebagai doping tipe-p mengingat baik Al dan Ga secara teori mudah untuk disintesis dan memiliki performa difusivitas yang baik.