Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan penggunaan kendaraan listrik mendorong pertumbuhan pesat permintaan baterai litium-ion (LIB), namun ketersediaan baterai habis pakai (end- of-life) belum sepadan sehingga umpan bagi industri daur ulang saat ini masih didominasi skrap manufaktur dan sel baru. Pergeseran kimia katoda ke arah kandungan nikel tinggi seperti NCM 811 menggeser nilai ekonomi umpan dari Co- sentris menjadi Ni- dan Li-sentris, sementara efektivitas daur ulang hidrometalurgi sangat ditentukan oleh kualitas prapengolahan sebelum pelindian, yakni aspek yang belum banyak dikaji pada daur ulang NCM 811. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh suhu pirolisis (400–700 °C), urutan tahapan proses (pirolisis-pencacahan dibandingkan pencacahan-pirolisis), dan atmosfer pemanasan (pirolisis inert dibandingkan roasting oksidatif) terhadap perolehan material aktif dan distribusi logam, guna menentukan konfigurasi prapengolahan optimal untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi logam pada pelindian asam. Empat rute prapengolahan dibandingkan pada sel baterai litium-ion tipe silinder NMC 811 model INR21700–40T baru, yaitu pencacahan langsung (Rute 1), pirolisis-pencacahan pada variasi suhu 400–700 °C (Rute 2), pencacahan-pirolisis pada suhu optimum (Rute 3), dan roasting-pencacahan pada suhu optimum (Rute 4). Material hasil setiap rute diayak, dikarakterisasi unsurnya (Li, Ni, Co, Mn, Cu, Al), dan dianalisis fasa kristalinnya menggunakan X-ray diffraction (XRD) serta morfologinya menggunakan scanning electron microscope (SEM), kemudian fraksi optimumnya diuji melalui pelindian dengan H2SO4 dan H2O2 pada kondisi operasi tetap untuk mengisolasi pengaruh prapengolahan terhadap persen ekstraksi logam. Peningkatan suhu pirolisis dari 400 menjadi 700 °C meningkatkan perolehan massa fraksi halus dari 33,97% menjadi 66,96%, seiring dekomposisi fasa NCM811 dan pembentukan NiO/CoO pada 500–600 °C serta Ni elemental pada 700 °C. Perubahan urutan proses (Rute 3) menurunkan perolehan menjadi 49,46%, sedangkan roasting oksidatif (Rute 4) hanya mencapai 19,10% akibat terbentuknya fasa solid-state (Li3CuO3, CuMn2O4, Cu0,75Co2,25O4) yang menunjukkan ikatan material aktif dengan current collector. Rute 2 pada 700 °C terbukti paling optimal, dengan perolehan massa fraksi -18# tertinggi (66,96%), kadar Li/Ni/Co tinggi (14,00%/25,28%/3,57%), ekstraksi Li/Ni/Co/Mn di atas 99%, serta ko-ekstraksi Cu tertekan hingga 38,99% akibat fasa CuAl2O4 yang sukar larut, menghasilkan PLS yang lebih bersih untuk tahap pemurnian selanjutnya.