Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion lithium adalah salah satu bagian dari tipe baterai rechargeable yang didalamnya ion lithium berpindah dari elektroda negatif menuju elektroda positif selama discharging dan berkebalikan saat charging. LiPF6 merupakan elektrolit cair yang umum digunakan dalam sel ion lithium karena memiliki konduktivitas yang tinggi dan keamanan yang lebih baik. Namun, permasalahan dalam penggunaan elektrolit cair adalah flammability yang tinggi. Perhatian kini tertuju pada penggunaan elektrolit padat yang dapat mengatasi permasalahan yang terdapat pada elektrolit cair. Dalam penelitian ini, dibuat sistem elektrolit padat garnet Li7La3Zr2O12 (LLZO) dengan penambahan doping Fe2O3 dan variasi penambahan Li2CO3. Komposisi dari elektrolit padat adalah Li7-3xFexLa3Zr2O12 dengan variasi Fe2O3 adalah 0%, 5%, 7,5%, 10% dan 12,5%. Komposisi yang kedua adalah Li6,25Fe0,25La3Zr2O12 dengan variasi penambahan Li2CO3 adalah 10%, 20%, 30%, dan 40%. Preparasi serbuk dilakukan dengan menggunakan metode solid state reaction yang melalui tahapan pencampuran dan penggerusan, kompaksi, dan kalsinasi. Selanjutnya dilakukan penggerusan kembali dan diperoleh serbuk yang akan dikompaksi pada beban kompaksi 6 ton sehingga diperoleh green pellet yang berdiameter kurang lebih 1,4 cm. Sintering kemudian dilakukan pada temperatur 1100 oC dengan waktu penahanan 4 jam. Dimensi dan massa dari setiap sampel sebelum dan setelah sintering diukur untuk menentukan nilai densifikasi setiap sampel selama sintering. Uji Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dilakukan untuk mengetahui karakteristik listrik dari setiap sampel. Selain itu juga dilakukan karakterisasi fisik dengan menggunakan XRD dan SEM. Hasil XRD menunjukkan bahwa terdapat LLZO dengan struktur kubik pada Li6,25Fe0,25La3Zr2O12. Hasil fitting menggunakan model rangkaian listrik ekivalen menunjukkan bahwa konduktivitas ionik dalam elektrolit padat LLZO dipengaruhi oleh hambatan butiran dan hambatan batas butir. Konduktivitas ionik tertinggi yang dapat dicapai pada variasi doping Fe2O3 diperoleh pada doping Fe2O3 10% yaitu sebesar 3,41×10-5 S cm-1, sedangkan pada variasi Li2CO3 diperoleh pada penambahan 30% Li2CO3 yaitu sebesar 4,68×10-5 S cm-1.