LATAR BELAKANG
Baterai merupakan suatu aplikasi dari sel elektrokimia yang dapat menyimpan energi dengan cara mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Berdasarkan jenisnya, baterai terbagi dalam dua jenis, yaitu baterai primer dan baterai sekunder. Baterai primer adalah baterai yang tidak dapat diisi muatan listrik kembali, sedangkan baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi muatan listrik kembali.
Baterai ion-lithium merupakan salah satu jenis baterai yang dapat diisi ulang (baterai sekunder). Baterai ini memiliki kelebihan dibandingkan baterai jenis lain, yaitu sangat stabil. Baterai litium-ion juga memiliki kerapatan energi yang tinggi, tidak memiliki efek memori dan relatif lebih ringan dibandingkan baterai jenis lain. Dengan berat yang sama, baterai ion-lithium dapat menghasilkan energi sampai dua kali lipat dari baterai jenis lain (Lawrence et al., 1992).
Terdapat 3 komponen utama pada baterai ion-Lithium yakni anoda, katoda, dan elektrolit. Saat ini Bahan yang umum digunakan adalah grafit, grafit memiliki keunggulan dalam segi harga, ketahanan, dan ekologi. Tantangan yang sangat penting dalam pembuatan baterai ion litium menggunakan anoda grafit adalah waktu pengisian daya yang lebih lama, dan sulit untuk mempertahankan siklus baterai yang lebih lama (Tomaszewska et al., 2018). Tantangan ini muncul dikarenakan keterbatasan jumlah ion Li+ yang dialirkan di dalam lapisan grafit akibat jarak antar lapisan sangat tipis, yakni hanya sebesar 0.335nm (Sun et al., 2017). Karena itu, Ion Li+ pada lapisan grafit cenderung menunjukkan jarak difusi yang jauh, yang menghasilkan resistensi difusi ion Li+ yang tinggi dan kapasitas laju yang rendah (Chen, et al., 2018).
Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan di atas adalah dengan memodifikasi permukaan grafit. Teknik modifikasi permukaan grafit diantaranya adalah oksidasi kimia, deposisi logam, dan pelapisan dengan material polimer (Fu, et al., 2006). Dari metode tersebut, dapat dilakukan modifikasi permukaan grafit dengan penggoresan Kalium Hidroksida (KOH) yang dapat menimbulkan pori pada permukaan grafit sehingga memudahkan pergerakan ion Li+ agar baterai ion lithium dapat diisi daya dengan cepat. Dalam penelitian ini, digunakan beberapa variasi konsentrasi Kalium Hidroksida (KOH), yang diharapkan mampu membentuk pori pada permukaan grafit.
Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
- Mensintesis bahan aktif anoda grafit berpori dengan metode penggoresan (etching) KOH.
- Mengkarakterisasi bahan aktif grafit yang sudah digores KOH
- Mengaplikasikan hasil sintesis sebagai material anoda pada baterai ion Lithium
- Menganalisis performa baterai ion Lithium yang menggunakan anoda berbahan aktif grafit yang digores KOH
Manfaat
Manfaat penelitian ini adalah:
- Mampu mengurangi hambatan difusi ion Li+
- Mengetahui karakter bahan aktif anoda grafit yang digores KOH
- Mengetahui performa baterai ion Lithium yang menggunakan anoda berbahan aktif grafit yang digores KOH
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian empirik dengan waktu pelaksanaan selama 6 bulan. Dilaksanakan di Laboratorium Baterai, Pusat Riset Material Maju, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN).