Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium (BIL) merupakan teknologi penyimpanan energi yang menjadi pilihan utama saat ini karena keunggulannya untuk dapat diisi ulang, densitas energi yang tinggi, serta siklus pengisian dan pengosongan yang stabil. Namun, BIL komersial masih terbatas dalam performanya karena menggunakan anoda grafit yang kapasitasnya rendah (372 mAh/g). Dengan demikian, silikon menjadi alternatif material anoda yang menjanjikan karna kapasitas teoretisnya yang jauh lebih tinggi (4200 mAh/g). Namun, anoda silikon masih memiliki kekurangan seperti ekspansi volume yang tinggi dan konduktivitas listrik yang rendah. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, kombinasi material silikon-karbon berupa SiOx/C telah dikembangkan karena SiOx dapat menjaga ketahanan struktur saat ekspansi volume, serta karbon dapat meningkatkan konduktivitas listrik, mencegah agregasi, dan menahan ekspansi volume pada silikon. Lebih dari itu, SiOx/C dapat disintesis menggunakan biomassa berupa tumbuhan yang menjadi sumber silikon dan karbon secara bersamaan. Dalam penelitian ini, material SiOx/C telah disintesis dari biomassa Eleusine indica atau rumput paragis yang secara teoretis mengandung Si dengan konsentrasi > 40 mg/kg. Sintesis telah dilakukan menggunakan aktivator ZnCl2 dan pirolisis satu-langkah yang menghasilkan material SiOx/C dengan kandungan karbon yang tinggi (94,04%), rasio atom O/Si sebesar 1,72, serta partikel berukuran mikro dengan morfologi berpori tidak seragam. Pengujian siklus pada 200 mA/g menunjukkan kinerja anoda SiOx/C memiliki kapasitas spesifik 614,98 mAh/g dengan retensi 88,11% pada siklus ke-300, serta dapat mempertahankan 51,34% kapasitasnya pada densitas arus tinggi (1000 mA/g). Anoda SiOx/C dengan kandungan karbon yang tinggi dan struktur berpori yang dihasilkan dari sintesis dapat secara sinergis menghasilkan performa baterai dengan kestabilan yang unggul.