Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium besi fosfat (LFP) diperkirakan akan menguasai lebih dari 50% pangsa pasar kendaraan listrik global pada tahun 2026 dan akan terus meningkat kedepannya. Jenis baterai LFP banyak digunakan karena kemampuannya untuk pengisian super cepat, performa baterai pada suhu dingin, umur pakai, dan biaya produksi yang murah. Oleh karena itu, seiring meningkatnya penggunaan baterai LFP, maka jumlah baterai LFP habis pakai juga akan bertambah di masa depan sehingga diperlukan proses daur ulang untuk memperoleh kembali kandungan Li, Fe, P, Cu, Al, dan C dari dalam baterai. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari bagaimana karakteristik black mass yang diperoleh. Serangkaian percobaan pre-treatment / perlakuan awal telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari temperatur pirolisis, urutan tahapan proses, dan media pelarut binder terhadap perolehan berat dan kandungan Li, Fe, Cu, dan Al dari black mass. Percobaan dilakukan menggunakan sampel baterai LFP 32140 berbentuk silinder dari PT. Gotion Indonesia Materials. Tahapan percobaan meliputi proses discharging, perlakuan awal, dan karakterisasi. Perlakuan awal dilakukan dengan empat jalur berbeda, yaitu jalur I (pirolisis ? pencacahan), jalur II (pencacahan ? pirolisis), jalur III (pencacahan saja), dan jalur IV (pencacahan ? perendaman). Pirolisis dilakukan dengan variasi temperatur 400oC, 500oC, 600oC, dan 700oC menggunakan horizontal tube furnace selama dua jam dalam kondisi inert. Perendaman cacahan baterai dilakukan dalam dua media perendaman yang berbeda, yaitu aseton dan n-methyl-pyrrolidone (NMP). Karakterisasi dilakukan pada sampel hasil perlakuan awal dengan menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), dan LECO. Hasil percobaan menunjukkan bahwa sampel hasil perlakuan awal jalur I memberikan perolehan berat black mass yang lebih banyak dibandingkan jalur lainnya. Penampakan fisik sampel jalur I dan II menunjukkan bahwa beberapa komponen baterai telah terdegradasi selama proses pirolisis sehingga material aktif dapat terliberasi dari foil. Proses pengayakan berhasil memisahkan Cu dan Al dari material aktif baterai karena setidaknya 94% Cu dan 84% Al terdistribusi pada fraksi ukuran paling kasar (+18#). Sampel jalur I menghasilkan fraksi ukuran sedang (-18# +200#) yang kaya Li dan Fe. Sampel jalur II, III, dan IV dinilai kurang optimum karena tingginya kandungan Li dan Fe pada fraksi ukuran kasar (+45#) yang bercampur dengan komponen Cu dan Al. Jalur perlakuan awal yang dinilai paling baik untuk mendapatkan perolehan berat black mass (-18#) tinggi serta kaya Li dan Fe adalah jalur I dengan variasi temperatur pirolisis 600 °C.