Perpustakaan Digital ITB

Baterai logam litium tanpa anoda (AFLMB) merupakan teknologi penyimpanan energi masa depan yang menjanjikan dikarenakan mampu mencapai kerapatan energi tinggi dengan desain sel yang lebih sederhana. Namun, realisasinya secara praktis masih menghadapi sejumlah tantangan meliputi pembentukan dendrit litium dan stabilitas siklus yang terbatas. Dalam penelitian ini, kami merekayasa separator serat nano komposit berbahan polimida (PI) yang dipadukan dengan pengisi material tipe garnet yaitu Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 (LLZTO) yang difabrikasi melalui metode electrospinning dan dikombinasikan proses imidisasi termal. Membran separator PI/LLZTO yang dihasilkan membentuk jaringan serat tiga dimensi dengan distribusi partikel LLZTO yang merata. Di mana arsitektur ini secara signifikan meningkatkan penyerapan elektrolit dan sekaligus membentuk jalur konduksi ion yang berkelanjutan sehingga menghasilkan fluks Li+ yang lebih seragam yang merupakan faktor penting dalam menekan pertumbuhan dendrit. Separator PI/LLZTO menunjukkan konduktivitas ionik tinggi mencapai 3,16 mS cm-1, dengan angka transferensi Li+ sebesar 0,76. Pada sel simetris Li, separator PI/LLZTO mempertahankan siklus yang sangat stabil selama lebih dari 2900 jam dengan overpotential yang sangat rendah (~0,007 V). Ketika digunakan pada konfigurasi sel penuh Cu||NMC622 AFLMB, separator PI/LLZTO menghasilkan deposisi litium yang halus dan bebas dendrit, dengan kapasitas pelepasan awal sebesar 181 mAh g-1 dan retensi kapasitas sebesar 40% setelah 100 siklus. Sebagai perbandingan, separator polipropilena (PP) komersial hanya mampu mempertahankan retensi kapasitas sekitar 10%. Penelitian ini menunjukkan bahwa desain separator fungsional, khususnya melalui sinergi keramik-polimer dapat membuka jalur baru menuju sistem baterai logam litium tanpa anoda yang lebih stabil dan berperforma tinggi.