Perpustakaan Digital ITB

Kendaraan listrik merupakan salah satu bentuk inovasi kendaraan ramah lingkungan yang sebagian besar menggunakan baterai sebagai penyimpan energinya. Penelitian dan pengembangan pada baterai terus dilakukan agar diperoleh baterai yang mempunyai efisiensi tinggi, ramah lingkungan, dan biaya yang ekonomis. Penelitian ini difokuskan untuk mempelajari sintesis LFP dengan metode ko-presipitasi menggunakan prekursor FePO4 yang tersedia secara komersial. Pada studi ini telah dipelajari karakteristik produk material katoda LFP yang disintesis dengan melakukan variasi pH presipitasi, penambahan karbon, dan pengaruh variasi temperatur sintering yang dapat menghasilkan fasa olivine dengan ukuran partikel yang kecil, mempunyai kristalinitas dan morfologi yang baik. Serangkaian percobaan dilakukan dengan penambahan karbon sebelum proses drying menggunakan carbon black. Percobaan dilakukan pada variasi pH (4,5 hingga 10,5) serta variasi temperatur sintering 650 °C, 700 °C, dan 750 °C. Produk yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa yang terbentuk, kristalinitas, dan ukuran kristalitnya. Analisis dengan scanning electron microscope (SEM) dilakukan untuk mengetahui morfologi LFP yang disintesis, sementara analisis ukuran partikel produk LFP dilakukan dengan particle size analyzer (PSA). Ditentukan kondisi pH presipitasi dan temperatur sintering yang menghasilkan produk terbaik yang membentuk fasa olivine. Selanjutnya, kondisi pH presipitasi dan temperatur sintering yang menghasilkan produk terbaik digunakan untuk mempelajari penambahan karbon terhadap karakteristik produk yang diperoleh. Hasil percobaan sintesis material katoda baterai LFP dengan variasi pH dan temperature sintering menunjukan bahwa reaksi pengendapan produk LFP terjadi pada rentang pH 4,5-8,5. Rata-rata perolehan massa (yield) produk pengendapan yang dihasilkan pada pH 4,5; 6,5; 8,5, dan 10,5 berturut-turut sebesar 86,53%, 67,54%, 66,05%, dan 0%. Pada pH presipitasi 4,5 8,5 dihasilkan fasa nasicon yang bercampur dengan fasa difosfat yang tidak diharapkan, sedangkan pada pH 6,5 terbentuk fasa nasicon yang bercampur dengan fasa olivine yang ditargetkan. Penambahan karbon berkontribusi signifikan terhadap pembentukan fasa nasicon dan olivine dalam sintesis LFP sebagai reduktor untuk mereduksi ion besi(III) menjadi besi(II). Analisis hasil XRD sintesis produk LFP menunjukan bahwa pH 6,5 dengan temperatur sintering 700 °C memberikan hasil terbaik yang menghasilkan campuran nasicon dan olivine. Pada kondisi ini juga didapat perbandingan mol Fe:P relatif sebesar 1:1 dengan morfologi berbentuk spherical yang homogen dengan ukuran partikel rata-rata sebesar 351,06 nm.