Perpustakaan Digital ITB

Permintaan dan penggunaan baterai ion litium atau yang disebut sebagai LIB (Lithium-Ion Battery) semakin meningkat setiap tahunnya. Penggunaannya meluas pada berbagai jenis aplikasi, seperti tempat penyimpanan dan sumber energi pada alat elektronik, hingga ke alat transportasi listrik yang sedang ramai dikembangkan saat ini. Katode merupakan salah satu komponen kunci pada baterai karena berperan penting dalam peningkatan densitas energi, kapasitas, masa pakai siklus baterai, hingga keamanan baterai. Salah satu katode yang banyak dikembangkan adalah katode jenis Ni-rich NCM, karena kemampuannya untuk meningkatkan kapasitas baterai. Akan tetapi, peningkatan kadar nikel dapat menyebabkan kurangnya stabilitas baterai. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan stabilitas tersebut adalah dengan doping unsur lain ke dalam katode Ni-rich, salah satunya menggunakan aluminium yang dikenal sebagai katode NCMA. Peningkatan permintaan pasar menyebabkan tingginya proses penambangan serta adanya peningkatan limbah baterai bekas pakai yang dapat berakibat pada lingkungan, baik oleh proses penambangan material maupun baterai bekas pakai yang dibuang langsung ke lingkungan. Oleh karena itu, salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan mendaur ulang LIB bekas. Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan katode NCMA85 dari bahan limbah baterai NCM bekas menggunakan metode hidrometalurgi yang ramah lingkungan. Pembuatan katode dimulai dengan pemrosesan awal untuk membersihkan material katode bekas yang selanjutnya digunakan pada proses leaching. Setelah itu, proses penambahan jumlah nikel dan aluminium, serta kopresipitasi menggunakan asam oksalat dan litiasi. Material kemudian dikalsinasi dengan variasi temperatur, yaitu 700°C, 750°C, 800°C, dan 850°C selama 10 jam. Kemudian pembuatan elektrode dan perakitan baterai di dalam glove box untuk selanjutnya dikarakterisasi elektrokimia. Berdasarkan hasil karakterisasi, material katode NCMA85 750°C menunjukkan performa terbaik. Hasil karakterisasi menunjukkan Rct terendah sebesar 80,97 Ohm, dapat mempertahankan 94,24% kapasitas spesifik untuk 50 siklus pengisian dan pengosongan, serta mempertahankan 98% kapasitas spesifiknya untuk pengujian rate capability yang dilakukan pada rapat arus 0,1-5 C dan kembali lagi pada rate 0,1 C. Sedangkan untuk kapasitas spesifik pengosongan tertinggi diperoleh dari baterai NCMA85 850°C sebesar 194,70 mAh/g.