Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan akan baterai sebagai penyimpan energi, khususnya untuk peralatan elektronik portabel sangat tinggi. Sebagai sel penyimpan, baterai ion litium sangat disukai karena memiliki kerapatan energi yang tinggi, waktu pakai yang lama dan dapat diisi ulang. Namun, baterai ion litium memiliki kelemahan bila masih menggunakan elektrolit cairan yang bersifat korosif dan mudah menguap, sehingga dapat mengakibatkan kebocoran serta ledakan saat proses pengisian ulang pada suhu tinggi. Upaya yang dilakukan untuk mengatasi kelemahan tersebut adalah menggantikan elektrolit cairan dengan elektrolit padatan, berupa polimer elektrolit. Polimer elektrolit tersebut juga berfungsi sebagai separator penyekat kompartemen anoda dan katoda. Pada penelitian ini, polimer elektrolit tersebut dibuat melalui pencampuran (casting) polimer poli(etilena oksida) (PEO) dengan cairan ion. PEO adalah material yang mudah dimodifikasi, namun memiliki sifat kristalin yang tinggi. Cairan ion selain memiliki konduktivitas ion dan titik didih yang tinggi juga memiliki kestabilan termal yang baik. Pada penelitian ini, cairan ion 1-etil-3-metillimidazolium tetrafluoroborat (EMImBF4) disintesis dari 1-etil-3-metilimidazolium-bromida (EMImBr) yang disintesis terlebih dahulu dari 1-metilimidazol dan bromoetana menggunakan metoda Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS). Selanjutnya melalui reaksi metatesis anion antara EMImBr dan garam litium tetrafluoroborat (LiBF4) dihasilkan cairan ion EMImBF4/Li+ yang kemudian gugus fungsi dan struktur molekulnya diuji menggunakan Fourier Transform Infra-red (FTIR) serta Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Membran polimer elektrolit kemudian dibuat dengan mencampurkan (casting) cairan ion EMImBF4/Li+ dan polimer PEO, dengan memvariasikan % massa EMImBF4/Li+. Karakteristik membran polimer elektrolit poli(etilena oksida) (PEO) - cairan ion 1-etil-3-metillimidazolium tetrafluoroborat (EMImBF4/Li+) yang diuji adalah gugus fungsi, konduktivitas, sifat mekanik, kestabilan termal, kristalinitas dan analisis morfologi membran. Analisis Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) menunjukkan bahwa membran polimer elektrolit dengan massa EMImBF4/Li+ 16% memiliki konduktivitas ion yang paling tinggi, yaitu 1,83 x 10-3 S cm-1. Besarnya konduktivitas ion ini diduga disebabkan oleh mobilisasi ion-ion, terutama ion Li+, secara bebas melalui pori-pori membran polimer elektrolit yang bersifat amorf, yang didukung oleh data sifat mekanik, kristalinitas, citra morfologi permukaan dan analisis termal.