Perpustakaan Digital ITB

Baterai litium ion (LIBs) merupakan baterai sekunder dengan gabungan yang luar biasa antara energi dan densitas daya yang tinggi. Hal ini menyebabkan LIBs digunakan dalam berbagai aplikasi seperti perangkat portabel dan kendaraan listrik. Namun, LIBs konvensional masih membutuhkan peningkatan untuk aplikasi yang membutuhkan kapasitas tinggi. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan silikon sebagai material anoda dengan kapasitas energi yang jauh lebih tinggi (4200 mAh/g) dibandingkan dengan grafit sebagai material anoda saat ini (372 mAh/g). Namun, penggunaan anoda silikon masih memiliki beberapa kekurangan seperti ekspansi volum yang tinggi, koefisien difusi litium yang rendah, dan konduktivitas listrik yang rendah. karbon berpori didoping dengan nitrogen secara interstisial dalam Struktur nano karbon dapat meningkatkan konduktivitas elektronik dan menyediakan tempat penyimpanan ion tambahan tanpa mengubah susunan atom karbon dalam bahan nano karbon disebut Karbon Nitrida mirip Grafitik (g-C3N4) yang memiliki lapisan penyangga luar biasa di nanokomposit yang secara efektif menghambat ekspansi volume anoda silikon, mempercepat transfer ion Litium dan elektron, serta menyediakan tempat penyimpanan Litium yang melimpah. Selanjutnya, Polydiallydimethylammonium chloride (PDDA) dipakai sebagai cationic surfactant untuk mengabungan komposit Si/ g-C3N4 Dalam penelitian ini, anoda komposit silikon/ g-C3N4 awalnya disintesis menggunakan ball-mill berenergi tinggi sebagai metode top-down sederhana dari wafer silikon tipe-n. Diikuti dengan metode sol-gel dibantu oleh surfaktan untuk memasangkan silikon dan g-C3N4. Silikon hasil milling memiliki ukuran rata-rata sebesar 600 nm. Berdasarkan hasil HRTEM, komposit Si/ g-C3N4 berhasil dibuat dengan partikel silikon tertanam didalam matriks g-C3N4. Uji siklus pada 400 mA/g menunjukan terjadinya peningkatan performa baterai dengan elektroda Si/ g-C3N4 dibandingkan hanya silikon. Si/ g-C3N4 dapat menjaga 87.09% dari kapasitas awal sebesar 1943.78 mAh/g setelah 50 siklus. Selain itu, elektroda Si/ g-C3N4 juga memiliki kapabilitas arus yang lebih tinggi dibandingkan elektroda dengan hanya silikon