Perpustakaan Digital ITB

Baterai komersil yang berkembang saat ini dan banyak diproduksi yaitu baterai ion litium karena memiliki kapasitas energi yang tinggi, waktu hidup lebih lama dan penggunaan yang efisien sehingga baterai ion litium cocok sebagai penyimpan energi listrik untuk berbagai perangkat elektronik. Namun, baterai ini memiliki kelemahan antara lain jika menggunakan elektrolit cairan rentan terhadap kebocoran, korosif dan mudah terbakar saat pengisian baterai pada suhu tinggi. Untuk mengatasi masalah ini digunakan polimer elektrolit sebagai pengganti eletrolit cairan sekaligus sebagai separator antara komponen anoda dan katoda pada baterai. Pada penelitian ini, matriks polimer yang digunakan adalah kitosan karena memiliki kekuatan mekanik yang baik, mudah dimodifikasi dan dapat terbiodegradasi dengan baik. Namun sebaliknya kitosan memiliki hantaran ion yang rendah. Untuk meningkatkan hantaran ion pada kitosan maka pada penelitian ini perlu ditambahkan cairan ionik karena cairan ionic memiliki sifat hantaran ion dan kestabilan termal yang tinggi, tekanan uap yang rendah, dapat berfungsi sebagai plasticizer, dan dapat berperan sebagai penyedia muatan ion sehingga potensial digunakan untuk meningkatkan hantaran ion kitosan sebagai polimer elektrolit. Cairan ion yang digunakan adalah senyawa 1-etil-3-metilimidazolium tetrafluoroborat (EMImBF4) yang mengandung ion Li+. Senyawa tersebut diperoleh dari hasil metatesis anion dari EMImBr dengan garam LiBF4, sedangkan EMImBr disintesis dari prekursor 1-metilimidazol dengan bromoetana dengan metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS). Cairan ion yang diperoleh dikarakterisasi melalui analisis mikrostruktur menggunakan spektroskopi NMR dan FTIR. Preparasi membran polimer elekrolit dilakukan dengan metode casting larutan kitosan dengan penambahan EMImBF4/Li+ dengan komposisi bervariasi, kemudian membran polimer elektrolit dikaraterisasi melalui analisis gugus fungsi, hantaran ion, derajat kristalinitas, morfologi permukaan, ketahanan termal, dan uji mekanik. Hasil analisis hantaran ion dengan metode EIS diperoleh nilai hantaran ion optimum pada membran polimer elektrolit dengan komposisi EMImBF4/Li+ 7,5% sebesar 1,30 x 10-2 S cm-1. Peningkatan hantaran ion disebabkan oleh meningkatnya jumlah dan mobilitas ion dalam membran sebagai akibat penambahan cairan ion, dan hasil ini didukung dari analisis data mekanik, kristalinitas, citra morfologi permukaan, dan analisis termal.