Perpustakaan Digital ITB

Industri baterai untuk kendaraan listrik turut berkembang dengan meningkatnya komitmen dunia untuk menekan emisi karbon. Salah satunya adalah baterai LiFePO4, yang terus dikembangkan untuk kendaraan listrik karena daya tahan yang tinggi, aman, kebutuhan bahan baku yang relatif murah, material yang ringan, ramah lingkungan, efisiensi yang tinggi, juga ketahanan yang baik terhadap suhu ekstrim. Di sisi lain, berbagai penelitian juga tengah dilakukan untuk mengkonversi Ni dari produk nikel kelas II melalui jalur hidrometalurgi untuk menghasilkan produk nikel kelas I, yang merupakan bahan baku untuk memproduksi katoda baterai. Namun, penelitian terdahulu menunjukkan tingginya kandungan Fe dalam larutan hasil pelindian yang hadir sebagai pengotor pada produk dan belum termanfaatkan. Oleh karenanya, penelitian ini difokuskan untuk mempelajari opsi sintesis FePO4 dari larutan yang mensimulasikan hasil pelindian serbuk NPI untuk memanfaatkan Fe dan meminimalisasi kadar Fe dalam larutan hasil pelindian. Larutan artifisial disiapkan dengan mengacu pada penelitian terdahulu terkait pelindian NPI yang mengandung Fe, Ni, dan Co. Serangkaian percobaan presipitasi FePO4 dilakukan menggunakan kaidah eksperimen faktorial 24 untuk mempelajari pengaruh pH, temperatur, rasio mol P/Fe, dan %seed terhadap presipitasi Fe, kopresipitasi Ni, dan ko-presipitasi Co. Proses dilanjutkan dengan percobaan ekstraksi pelarut pada filtrat dari kondisi optimum presipitasi menggunakan Cyanex 272 pada pH 5,5, temperatur 40 oC, rasio O/A 1, dan konsentrasi ekstraktan 10% (v/v). Proses dilanjutkan dengan stripping menggunakan H2SO4 1 M pada temperatur 40 oC dan rasio O/A 1. Konsentrasi Fe pada presipitat, konsentrasi Ni dan Co pada filtrat, dan konsentrasi seluruh logam pada produk ekstraksi pelarut dianalisis menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS) untuk mempelajari pengaruh setiap variabel terhadap persen presipitasi logam serta menentukan kondisi optimum proses. Setelahnya, dilakukan pengamatan terhadap mineralogi, struktur dan morfologi produk pada kondisi optimum menggunakan scanning electron microscope (SEM), dan particle size analysis (PSA). Hasilnya kemudian dibandingkan dengan FePO4 komersial. Penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa pH, rasio mol P/Fe, serta %seed meningkatkan persen presipitasi Fe dan ko-presipitasi Ni dan Co. Di sisi lain, temperatur berperan meningkatkan persen presipitasi Fe dan menurunkan kopresipitasi logam lain. Kondisi optimum diperoleh pada pH 1,5, temperatur reaksi 50 oC, rasio mol P/Fe 1, dan tanpa penambahan seed dengan persen presipitasi Fe 81,44%, ko-presipitasi Ni 10,51%, dan ko-presipitasi Co 8,59%. Namun, struktur dan morfologi yang diamati berupa bulky aggregation yang tidak tersebar dengan ukuran dan bentuk yang merata. Percobaan ekstraksi pelarut menggunakan Cyanex 272 menunjukkan persen ekstraksi yang tinggi, yaitu 92,43% Ni dan 99,69% Co.