Perpustakaan Digital ITB

Pemanfaatan lithium nickel oxide (LNO) sebagai material katoda baterai Li-ion berkapasitas tinggi terhalangi oleh kestabilan termal yang rendah. Pada temperatur tinggi, reaksi evolusi oksigen berlangsung spontan, sehingga menghasilkan situs vakansi oksigen. Jika reaksi ini terus berlangsung, situs-situs vakansi tersebut berdifusi dan kemudian berkondensasi pada arah bidang tertentu. Kondensasi ini dapat menyebabkan cracking, sehingga memicu penurunan kerapatan energi material. Penelitian ini memberikan kajian terkait mekanisme dan jalur difusi vakansi oksigen pada bulk LNO yang ditentukan dari analisis termodinamika dan kinetika difusi vakansi oksigen. Analisis struktur elektronik dilakukan juga untuk menjelaskan lebih lanjut terkait mekanisme pembentukan dan difusi vakansi oksigen. Penelitian ini dilakukan dengan metode pemodelan material komputasional berbasis teori fungsional kerapatan yang dijalankan dengan perangkat lunak VASP. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari pembentukan dan difusi vakansi oksigen pada material katoda berbasis LNO. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada LNO Li-excess dimana terdapat kecacatan anti-site Li, muncul konfigurasi yang tidak stabil sehingga vakansi oksigen akan lebih mudah terbentuk. Selain itu, ditemukan bahwa kecacatan tersebut dapat menurunkan laju difusi vakansi oksigen, tetapi tidak memengaruhi preferensi arah. Hasil penelitian ini dapat dijadikan acuan untuk peningkatan kestabilan material katoda berbasis LNO.