Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium merupakan teknologi penyimpanan energi yang menjadi pilihan utama saat ini. Namun, performa baterai ion litium komersial terbatas oleh anode grafit dengan kapasitas 372 mAh/g. Untuk memenuhi kebutuhan pasar terkait baterai berkapasitas tinggi maka logam litium dipilih untuk menggantikan anode grafit karena kapasitasnya teoritisnya yang lebih tinggi (3860 mAh/g). Akan tetapi, logam litium bersifat reaktif dan berbahaya untuk digunakan dalam baterai komersial sehingga baterai logam litium tanpa anode (AFLB) digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan menghilangkan material aktif (litium) pada elektroda Cu. Namun, pertumbuhan dendrit litium menyebabkan efisiensi kolombik yang rendah dan penurunan stabilitas siklus baterai. Salah satu upaya untuk menahan pertumbuhan dendrit adalah dengan melapisi Cu dengan material piezoelektrik seperti Polyvinylidene Fluoride (PVDF) atau material yang mempermudah deposisi litium pada Cu agar seragam. Dalam penelitian ini, lapisan PVDF dimodifikasi oleh polidopamin (PDA) digunakan melapis elektroda Cu pada baterai AFLB. Saat ion litium bergerak menuju anode, ion litium akan berinteraksi dengan gugus catechol pada lapisan PVDF/PDA, sehingga ion litium tersebar secara merata pada lapisan PVDF/PDA dan cenderung membentuk deposisi logam litium yang seragam pada elektroda Cu. Hasil pengujian galvanostatic charge-discharge (GCD) half-cell dengan konfigurasi Li | CuPVDF/PDA mampu meningkatkan efisiensi kolombik rata-rata hingga 98,2% setelah 175 siklus pada kondisi penggunaan baterai praktis (1 mAh cm-2 & 1 mA cm-2). Performa yang baik ini disebabkan oleh peningkatan kompleks kation-anion seperti contact-ion pair (CIP) dan Free FSI-, serta penurunan agregat dalam elektrolit yang diobservasi menggunakan spektroskopi Raman, yang menunjukkan kemampuan PDA untuk mengikat Li+ dan membentuk deposisi logam litium yang seragam.