Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan teknologi baterai saat ini cukup pesat terutama dalam hal peningkatan performansi dengan modifikasi struktur divais ataupun mendapatkan kandidat material yang baik terutama untuk komponen utamanya yaitu elektrolit dan elektroda. Telah diketahui bahwa jenis elektrolit yang berkembang saat ini masih didominasi oleh jenis elektrolit cair dan padat. Elektrolit cair diketahui memiliki nilai konduktivitas yang besar, namun mudah terbakar dan memiliki tingkat kebocoran yang tinggi. Sementara itu, elektrolit padat relatif aman dengan nilai konduktivitas yang rendah dan tidak mudah terbakar. Saat ini penelitian terkait studi material elektrolit telah banyak dilakukan, salah satunya adalah dengan membuat elektrolit dari bahan alam yang ternyata banyak memiliki potensi sebagai material organik dengan konduktivitas yang sebanding dengan elektrolit konvensional. Salah satunya adalah penggunaan biopolimer kappa-karagenan yang telah banyak dimanfaatkan sebagai komponen elektronika. Namun sejauh ini, karakteristik fisis, mekanik dan kimiawi dari kappakaragenan belum dibahas detail oleh para peneliti. Tujuan penelitian yang dilakukan ini adalah melakukan studi preparasi film biopolimer kappa-karagenan dan menganalisis karakteristik film biopolimer serta mempelajari peluangnya sebagai material komponen elektronika khususnya baterai. Dalam penelitian ini film biopolimer diproyeksikan sebagai elektrolit penyedia ion dan kation melalui penambahan garam yaitu amonium klorida (NH4Cl). Kualitas film kappakaragenan dikarakterisasi melalui pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM), Xray diffraction (XRD), Tensile Strength, dan uji konduktivitas menggunakan EIS. Peluang sebagai elektrolit pada baterai diuji melalui karakterisasi charge dan discharge. Hasil uji morfologi menunjukkan bahwa permukaan kappa-karagenan dengan tambahan NH4Cl lebih halus daripada kappa-karagenan murni. Hasil uji XRD menunjukkan bahwa kappa-karagenan dengan NH4Cl bersifat semi-kristalin dan memiliki intensitas tinggi dengan puncak sekitar 2? = 32º. Investigasi hasil uji mekanik menghasilkan fleksibilitas film dengan KC dan KC+NH4Cl menunjukkan nilai tegangan tarik terbesar adalah pada sampel KC+20wt% NH4Cl yaitu 0.2 Mpa dan modulus elastisitas pada sampel KC+16,67wt% NH4Cl yaitu 2.94 Mpa lebih besar dibandingkan dengan film KC yaitu 0,086 Mpa. Hasil uji EIS untuk KC dengan tambahan NH4Cl menunjukkan konduktivitas film tertinggi sebesar 2,11 x 10-5 S/m, cukup rendah dibandingkan penelitian sebelumnya yang mencapai konduktivitas 4,53x10-5 S/m. Untuk baterai organik dengan penambahan garam menunjukkan bahwa tegangan maksimum adalah 3,1 V dan 2,1 V untuk baterai tanpa penambahan garam melalui proses pengisian. Kemudian dilakukan pengujian kinerja baterai organik dengan menambahkan beban berupa LED dan menghasilkan arus tertinggi sebesar 26,62 mA dan terendah 4,55 mA selama sekitar 16 menit sampai 65 menit pada proses pengosongan.