Perpustakaan Digital ITB

Pertumbuhan industri kendaraan listrik telah mendorong kebutuhan bahan baku material untuk baterai. Salahsatu jenis baterai untuk kendaraan listrik yang banyak digunakan adalah baterai ion-litium dengan katoda jenis LiFePO4 (lithium-iron phosphate, LFP). Dengan kandungan utama besi dan nikel, ferronikel (FeNi) dapat menjadi alternatif untuk digunakan sebagai bahan baku besi fosfat (FePO4) dan nikel sulfat (NiSO4.6H2O) yang keduanya merupakan bahan baku katoda baterai ion-lithium. Dalam penelitian sebelumnya telah dipelajari pelindian secara langsung FeNi yang sudah dilakukan pemanggangan dalam larutan asam klorida. Dalam penelitian ini, dilakukan proses sintesis FePO4 dari larutan artifisial yang mensimulasikan hasil pelindian FeNi (yang telah dilakukan pemanggangan) dalam larutan asam klorida. Percobaan dimulai dengan pempreparasi larutan artifisal yang mensimulasikan larutan hasil pelindian FeNi yang telah melalui proses pemanggangan dengan melarutkan reagen pro-analisis yaitu FeCl3.6H2O, NiCl2.6H2O, CoCl2.6H2O, CrCl3.6H2O, dan MnCl2.4H2O dalam air suling. Selanjutnya, larutan artifisial tersebut dioksidasi dengan penambahan hidrogen peroksida selama 1 jam untuk memastikan seluruh Fe terlarut sudah dalam bentuk Fe3+ sebelum percobaan presipitasi dimulai. Setelah oksidasi selesai dilakukan, percobaan presipitasi dimulai dengan penambahan NH4H2PO4 sebagai sumber fosfat selama 5 menit, diikuti percobaan dengan variasi dari variabel presipitasi yang meliputi pH, suhu, rasio mol P/Fe dan penambahan seed FePO4. Terakhir dilakukan analisis AAS terhadap filtrat dan larutan hasil digesti presipitat yang diperoleh, serta analisis SEM dan XRD terhadap presipitat yang diperoleh untuk menentukan persen presipitasi logam dan kondisi optimum yang menghasilkan produk FePO4 terbaik. Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa peningkatan pH dan penambahan seed meningkatkan %presipitasi Fe dan %ko-presipitasi logam lain (Ni, Co, Cr, dan Mn). Peningkatan suhu meningkatkan %presipitasi Fe namun tidak berpengaruh secara konsisten terhadap presipitasi logam lainnya, sementara peningkatan rasio mol P/Fe sampai 1 meningkatkan persen presipitasi Fe. Kondisi terbaik diperoleh pada pH 1,8, suhu 70 oC, rasio mol P/Fe 1, dan tanpa penambahan seed dengan presipitasi Fe 94,71%, dan %ko-presipitasi Ni, Co, Cr, dan Mn berturut turut sebesar 2,06%, 3,50%, 9,91%, dan 21,53%. Berdasarkan hasil AAS dan XRD FePO4 yang diperoleh sudah sesuai dengan FePO4 komersial dengan kandungan besi 30,95%.