Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan listrik total di Indonesia hingga tahun 2050 diprediksi meningkat sebesar 4,7% per tahun dengan skenario business as usual (BaU) dan menjadi sebesar 5% per tahun karena penerapan electrical vehicle (EV). Kebutuhan tersebut dapat mencapai sebesar 1.083 TWh untuk BaU dan 1.193 TWh untuk EV. Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) dapat menjadi salah satu alternatif untuk memproduksi energi listrik tanpa bergantung pada bahan bakar fosil. Calcia-stabilized zirconia (CSZ) sebagai material elektrolit SOFC berpotensi untuk digunakan karena biayanya yang relatif murah, namun memiliki konduktivitas ionik yang masih relatif rendah. Pemanfaatan garam karbonat (M2CO3, M = Li, Na, K) dapat menjadi solusi meningkatkan konduktivitas ionik elektrolit SOFC untuk dioperasikan pada temperatur menengah atau rendah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan kadar dan temperatur sintering dari garam karbonat eutectic (Li-Na-K)2CO3 terhadap konduktvitas elektrolit berbasis CSZ pada SOFC serta mengevaluasi potensi elektrolit CSZ-((Li-Na-K)2CO3 sebagai elektolit pada IT-SOFC. Pengujian dilakukan dengan EIS untuk menentukan resistansi elektrolit yang kemudian digunakan untuk kalkulasi konduktivitas ionik, uji SEM untuk karakterisasi fisik elektrolit komposit, uji XRD untuk identifikasi kristalinitas, dan metode standar ASTM C373-88 untuk penentuan porositas elektrolit komposit. Penelitian memberikan hasil bahwa kadar (Li-Na-K)2CO3 dan temperatur sintering memiliki efek yang signifikan terhadap peningkatan konduktivitas ionik elektrolit CSZ-(Li-Na-K)2CO3 dengan nilai Pvalue berturut-turut sebesar 0,014 dan 0,008. Konduktivitas terbaik didapatkan pada sampel dengan kadar karbonat 7,5-wt% dan temperatur sintering 800????C sebesar 1,040 mS/cm, naik dari sampel CSZ murni yang hanya memiliki konduktivitas sebesar 0,505 mS/cm. Selain itu, penambahan ternary carbonate (Li-Na-K)2CO3 memiliki peningkatan konduktivitas 65% lebih baik daripada penambahan binary carbonate (Li-Na)2CO3 pada elektrolit berbasis CSZ pada temperatur operasi 700????C yang masuk dalam rentang temperatur operasi IT-SOFC