Perpustakaan Digital ITB

Baterai ion litium (BIL) merupakan tipe baterai sekunder yang terbukti memiliki densitas energi tinggi dibanding tipe baterai sekunder lainnya. Pada umumnya, BIL menggunakan grafit sebagai anoda. Namun, grafit memiliki kapasitas spesifik yang terbatas pada 372 mAhg-1. Di sisi lain, silicon merupakan material pengganti yang sangat berpotensi karena memiliki kapasitas spesifik yang lebih tinggi (4200 mAhg-1). Tetapi, silicon punya kekurangan pada sifat konduktivitas listrik yang buruk dan potensi tinggi untuk kehilangan material aktif akibat ekpansi volume saat reaksi. Salah satu cara untuk memperbaiki kekurangan ini adalah dengan merubah morfologi silicon menjadi nanowire dan merubah sifat intrinsic silicon dengan doping. Jadi, masih banyak ruang untuk pengembangan silicon menjadi nanowire dan diberi dopan, dan difokuskan kepada metode manufaktur dan susunan anoda BIL Di laporan ini, Nanowire Silikon, Vertikal, dan berdopan tipe – N (VSiNW) dijadikan anoda BIL dan dipelajari efek anodanya. Awalnya, V-SiNW tipe N dan tipe P difabrikasi menggunakan soft ultraviolet based nanoimprint lithography and inductively coupled plasma dry reactive ion etching di temperature kriogenik. Anoda dikarakterisasi oleh XRD, SEM, EIS, dan fourpoint probe untuk mengukur struktur kristal, nanomorfologi, dan resistivitas. Lalu, baterai litium setengah sel dirangkai dengan memilih V-SiNW tipe N sebagai anoda. Performa kapasitas dan stabilitas sel diukur dengan battery analyzer. Hasil menunjukan bahwa V-SiNW merupakan silicon dengan orientasi <100> dan morfologinya adalah nanowire silinder dengan diameter 2500 nm. Resistivitas dari V-SiNW ditinjau arah tebal adalah 3 x 105 ? cm, sedangkan resistivitas permukaan 35 ? cm. Baterai litum setengah sel beranoda V-SiNW dapat mencapai kapasitas 0.45 mAh/cm2 untuk 70 siklus dengan rapat arus 0.06 mA/cm2. Dapat disimpulkan bahwa kapasitas V-SiNW ini diperoleh dari bentuk susunan vertical yang menjadi membantu mobilitas electron. Selain itu, susunan yang rapi dan berjarak dapat mengakomodasi ekspansi volume silicon, sehingga BIL lebih stabil.