Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini mengoptimasi arsitektur porositas bergradasi pada katoda oksida berlapis ????????0.67????????0.33????????0.67????2 (NNMO) untuk memitigasi polarisasi konsentrasi akibat besarnya ukuran ion ????????+ dalam aplikasi pengisian daya cepat. Melalui integrasi eksperimen sintesis dan pemodelan numerik Pseudo-Two-Dimensional (P2D) tervalidasi, variabel ruang desain dioptimasi dengan memvariasikan porositas pada area pengumpul arus (????????????????) dan area separator (????????????) secara spasial. Studi ini menunjukkan bahwa efektivitas gradasi porositas sangat bergantung pada laju arus (C-rate). Peningkatan performa terlihat marginal pada arus rendah (1C), namun menjadi sangat signifikan pada arus tinggi akibat dominasi limitasi transpor massa. Penerapan algoritma Bayesian Optimization dan Multipoint Optimization menghasilkan konfigurasi asimetris universal yang optimal dengan porositas ????????????????=42,6% dan ????????????=70,0%. Dibandingkan dengan elektroda berporositas seragam konvensional, arsitektur bergradasi ini mampu memaksimalkan fluks ionik dan mendongkrak densitas energi sebesar 76,76% pada 3C dan 57,51% pada 5C, tanpa mendegradasi karakteristik termodinamik dataran ganda (double plateau) material aktif. Hasil ini menawarkan kerangka desain elektroda yang rasional untuk pengembangan baterai masa depan.