Article Details

FABRICATION OF SILICON/CARBON NANOTUBE COMPOSITE ANODE USING HIGH-ENERGY BALL MILLING FOR LITHIUM-ION BATTERIES

Oleh   Arief Muhammad Firdaus [13718064]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Afriyanti Sumboja, Ph.D.;Riska Rachmantyo, S.T., M.T.;
Jenis Koleksi : S1-Tugas Akhir
Penerbit : FTMD - Teknik Material
Fakultas : Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD)
Subjek :
Kata Kunci : anoda silikon/carbon nanotube, ball milling berenergi tinggi, baterai ion litium
Sumber :
Staf Input/Edit : Alice Diniarti  
File : 1 file
Tanggal Input : 23 Jun 2022

Baterai litium ion (LIBs) merupakan baterai sekunder dengan gabungan yang luar biasa antara energi dan densitas daya yang tinggi. Hal ini menyebabkan LIBs digunakan dalam berbagai aplikasi seperti perangkat portabel dan kendaraan listrik. Namun, LIBs konvensional masih membutuhkan peningkatan untuk aplikasi yang membutuhkan kapasitas tinggi. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan silikon sebagai material anoda dengan kapasitas energi yang jauh lebih tinggi (4200 mAh/g) dibandingkan dengan grafit sebagai material anoda saat ini (372 mAh/g). Namun, penggunaan anoda silikon masih memiliki beberapa kekurangan seperti ekspansi volum yang tinggi, koefisien difusi litium yang rendah, dan konduktivitas listrik yang rendah. Carbon nanotube (CNT) sebagai material karbon yang memiliki kekuatan mekanik unggul, kemampuan menghantar ion litium dan kondukvitas listrik yang tinggi dapat tambahkan untuk meningkatkan performa pada anoda silikon. Dalam penelitian ini, anoda komposit silikon/CNT (Si/CNT) disintesis menggunakan ball-mill berenergi tinggi sebagai metode top-down sederhana dari wafer silikon tipe-n. Silikon hasil milling memiliki ukuran rata-rata sebesar 400 nm. Berdasarkan hasil SEM, komposit Si/CNT berhasil dibuat dengan partikel silikon tertanam didalam matriks CNT. Uji siklus pada 400 mA/g menunjukan terjadinya peningkatan performa baterai dengan elektroda Si/CNT dibandingkan hanya silikon. Si/CNT dapat menjaga 85.53% dari kapasitas awal sebesar 2469.75 mAh/g setelah 50 siklus. Selain itu, elektroda Si/CNT juga memiliki kapabilitas arus yang lebih tinggi dibandingkan elektroda dengan hanya silikon.