Perpustakaan Digital ITB

Pengembangan baterai berdensitas energi tinggi sangat penting untuk memenuhi permintaan pasar yang terus meningkat dan mengatasi keterbatasan kapasitas baterai ion litium (372 mAh g?1). Baterai logam litium, dengan anode logam litium berkapasitas sangat tinggi (3860 mAh g?1), menawarkan solusi yang menjanjikan. Namun, penggunaan logam litium sebagai pengganti anode grafit dapat menimbulkan permasalahan terkait dengan densitas energi dan keamanan dari baterai yang dihasilkan. Sebagai alternatif, baterai logam litium tanpa anode muncul dengan densitas energi tinggi, keamanan yang lebih baik, dan biaya produksi yang lebih rendah. Namun, baterai logam litium tanpa anode rentan mengalami degradasi kapasitas yang lebih cepat. Hal ini disebabkan oleh jumlah litium aktif yang terbatas dan terus berkurang akibat pertumbuhan dendrit dan pembentukan lapisan solid electrolyte interphase (SEI) yang tidak stabil. Oleh karena itu, strategi modifikasi SEI menjadi salah satu cara utama untuk meningkatkan kinerja baterai logam litium tanpa anode. Penambahan aditif litium nitrat (LiNO?) pada elektrolit berbasis eter terbukti efektif untuk menstabilkan lapisan SEI. Namun, keterbatasan elektrolit berbasis eter pada tegangan tinggi dan kelarutan LiNO? yang rendah dalam elektrolit berbasis karbonat menjadi kendala. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan fungsionalisasi separator komersial polipropilena (PP) dengan membuat jaringan serat nano dari campuran poliviniliden fluorida (PVDF) dan litium nitrat (LiNO3) melalui metode electrospinning di atasnya. Modifikasi ini diharapkan dapat menghambat pertumbuhan dendrit dengan polarisasi ?-PVDF, meningkatkan konduktivitas ionik melalui serat nano PVDF, dan pelepasan LiNO? yang membentuk lapisan SEI Li?N konduktif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa separator yang dimodifikasi (PP/PVDF/LiNO?) secara signifikan meningkatkan kinerja baterai logam litium tanpa anode. Baterai mampu mempertahankan 54% kapasitasnya pada siklus ke-50 dan menunjukkan stabilitas siklus hingga 1000 jam pada sel simetris. Selain itu, terdapat juga peningkatan pada konduktivitas ionik dan transferensi ion litium. Penelitian ini menawarkan metode fungsionalisasi separator yang efektif untuk membuat baterai logam litium tanpa anode yang stabil pada elektrolit karbonat.