Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium merupakan baterai komersil yang banyak diproduksi saat ini oleh karena beberapa kelebihannya di antara lain kapasitas energi yang tinggi, tahan lama, ringan dan penggunaan yang efisien. Namun, penggunaan elektrolit cair pada baterai ion litium ternyata menimbulkan banyak kerugian seperti resiko kebocoran yang tinggi, korosif dan mudah terbakar saat pengisian baterai pada suhu tinggi. Membran polimer elektrolit merupakan alternatif yang tepat untuk menggantikan elektrolit cair dan sekaligus berperan sebagai separator antara komponen anoda dan katoda pada baterai. Kitosan merupakan pilihan yang tepat untuk dijadikan sebagai polimer elektrolit karena keberadaannya yang cukup melimpah di alam, kekuatan mekaniknya yang baik, mudah dimodifikasi dan dapat terbiodegradasi. Kekurangan utama kitosan adalah konduktivitasnya yang rendah. Penambahan LiClO4 memang mampu meningkatkan konduktivitas kitosan, tetapi di sisi lain dapat menurunkan kekuatan mekaniknya. Oleh karena itu, metode crosslinking dengan H2SO4 dilakukan untuk meningkatkan daya hantar kitosan sekaligus memperbaiki sifat mekaniknya yang turun akibat penambahan LiClO4. Untuk mengamati potensi membran berbasis kitosan/LiClO4/crosslink H2SO4 sebagai separator pada baterai litium, dilakukan analisis konduktivitas ionik dan analisis kekuatan mekanik. Kedua analisis ini didukung oleh analisis derajat swelling, analisis citra morfologi, analisis kristalinitas dan analisis kestabilan termal. Hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan LiClO4 dan crosslinking dengan H2SO4 meningkatkan konduktivitas ionik dan cukup mempertahankan kekuatan mekanik kitosan. Kedua analisis ini didukung oleh analisis derajat swelling, analisis citra morfologi, analisis kristalinitas dan analisis kestabilan termal. Membran hasil sintesis memiliki konduktivitas ionik dan kekuatan mekanik optimum berturut-turut sebesar 8,37 x 10-4 S cm-1 dan 38,81 MPa pada komposisi massa kitosan: LiClO4: H2SO4 (dari total massa kitosan dan LiClO4) = 95: 5 : 3. Polimer elektrolit tersebut memiliki beberapa karakter fisik-kimia yang mendukung penggunaannya dalam aplikasi baterai ion litium seperti derajat kristalinitas (24,12%) dan ketahanan termal (hingga 308oC).