Pengaruh Temperatur Hydrothermal terhadap Performa Elektrokimia Lifepo4 sebagai Katoda Baterai Ion Lithium Type Aqueous Elektrolit

Katoda yang biasa digunakan produsen baterai lithium saat ini adalah LiCoO2. Dimana LiCoO2 memilki beberapa kekurangan beracun, tidak stabil, dan harganya mahal. Bahan katoda yang sangat menjanjikan adalah lithium iron phosphate (LiFePO4) untuk bisa menggantikan LiCoO2 .Dalam proses sintesis katoda LiFePO4 pada penelitian ini menggunakan metode hydrothermal dengan variasi temperatur 1500C,1750C dan 2000C selama 12 jam untuk waktu holdingnya. Dari hasil pengujian XRD menunjukkan terbentuknya fase LiFePO4 pada semua sampel, namun masih ditemukan zat pengotor. Untuk hasil uji SEM, serbuk LiFePO4 memiliki bentuk bulat tidak beraturan dan terjadi aglomerasi. Serbuk LiFePO4 dengan variasi temperatur 2000C memiliki performance yang paling baik dengan nilai kapasitas sebesar 109.32 mA/g hal ini karena dari hasil CV menunjukkan kinetik tranfer ion Lithium yang baik akibat distribusi ukuran partikel yang merata dan juga tingkat kristanilitas yang tinggi

Pengaruh Konsentrasi Polivinil Alkohol (PVA) terhadap Performa Elektrokimia LiTi2(PO4)3 Hasil Proses Sol-Gel sebagai Anoda untuk Baterai Ion Lithium Tipe Aqueous Elektrolit

Penelitian tentang baterai ion lithium sebagai sistem penyimpanan energi berkembang begitu pesat. Pada baterai ion lithium, salah satu bagian utama adalah anoda yang terdiri atas material LiTi2(PO4)3. Maka, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentarsi polivinil alkohol (PVA) terhadap performa elektrokimia LiTi2(PO4)3 sebagai anoda baterai ion lithium. Proses sintesis material LiTi2(PO4)3 dilakukan dengan proses sol-gel menggunakan Li2CO3, TiO2, NH4H2PO4, dan variasi penambahan konsentrasi 5 wt%, 10 wt%, 15 wt% polivinil alkohol (PVA). Pada pengujian XRD dari ketiga sampel, teridentifikasi LiTi2(PO4)3 sesuai dengan JCPDS 35-074 meskipun masih ada fasa lain dalam intensitas yang kecil. Pengujian SEM menunjukkan bahwa material LiTi2(PO4)3 5wt% PVA memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan lainnya. Namun demikian, ukuran partikel tidak merata dan masih ada sedikit aglomerasi karena proses kalsinasi pada temperatur tinggi. Pengujian performa elektrokimia Cyclic Voltammetry (CV) menunjukkan bahwa anoda LiTi2(PO4)3 5wt% PVA menunjukkan nilai kinetik ion yang tinggi, karena pada anoda tersebut memiliki ukuran partikel yang paling kecil dibandingkan yang lainnya sehingga meningkatkan difusivitas ion Li+. Adapun pengujian Galvanostat Charge-Discharge menunjukkan bahwa anoda LiTi2(PO4)3 5wt% PVA memiliki stabilitas yang lebih baik karena pada anoda LiTi2(PO4)3 5wt% PVA memiliki sebaran ukuran partikel yang lebih kecil sehingga transfer ion saat proses interkalasi/de-interkalasi dapat berlangsung secara stabil

Pengaruh Variasi Temperatur Hidrotermal pada Sintesis Lithium Mangan Oksida (Limn2o4) Spinel terhadap Efisiensi Adsorpsi dan Desorpsi Ion Lithium dari Lumpur Sidoarjo

Perkembangan teknologi dalam bidang material menunjukkan perkembangan yang sangat pesat dalam beberapa tahun terakhir.Salah satu material yang sangat dibutuhkan dalam berbagai aplikasi adalah lithium. Lithium sendiri bisa didapatkan dari air laut brines dan geothermal fluid. Salah satunya adalah Lumpur Sidoarjo. Lithium Mangan Oksida Spinel digunakan sebagai material absorben karena murah, tidak beracun dan mudah didapatkan. Pada penelitian ini metode hidrotermal digunakan sebagai metode sintesis pada LiMn2O4 karena dapat dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dan menghasilkan partikel yang lebih homogen. Metode hidrotermal dilakukan pada temperatur 160 oC, 180 oC dan 200 oC selama 24 jam. Pengujian XRD dilakukan untuk mengetahui struktur kristal. Pengujian SEM dilakukan untuk mengetahui morfologi material setelah proses hidrotermal. Pengujian BET dilakukan untuk mengetahui surface area. Setelah itu metode acid treatment dilakukan untuk proses adsorpsi dan desorpsi. Adsorpsi dilakukan dengan mencelupkan Lithium Mangan Oksida Spinel yang telah disintesis kedalam Lumpur Sidoarjo.Pengujian ICP dilakukan untuk mengetahui kandungan lithium yang terdapat pada Lumpur Sidoarjo sebelum dan sesudah adsorpsi untuk mengetahui jumlah lithium yang terserap.Pengujian desorpsi dilakukan dengan mencelupkan LiMn2O4 kedalam larutan HCL. Pada uji XRD menunjukkan bahwa LiMn2O4 berstruktur kristal cubic. Dari hasil uji SEM terlihat bahwa tidak banyak perbedaan morfologi pada ketiga variasi.Partikel cenderung membentuk aglomerasi. Pada hasil uji ICP menunjukkan bahwa LiMn2O4 dengan temperatur hidrotermal 160oC memiliki efisiensi adsorpsi paling tinggi dengan 6,775 ppm. Sementara untuk desorpsi yang paling tinggi adalah 200oC sebesar 0.081 pp

Pengaruh Konsentrasi Karbon terhadap Performa Elektrokimia Katoda Lifepo4 untuk Aplikasi Baterai Lithium Ion Tipe Aqueous Electrolyte

Baterai lithium ion rechargeable telah dipertimbangkan sebagai sebuah sumber tenaga listrik yang digunakan untuk berbagai aplikasi. LiFePO4 yang digunakan sebagai katoda, dipilih karena memiliki sifat yang ramah lingkungan tetapi memiliki konduktivitas yang lemah. LiFePO4 dilakukan proses konduktif coating menggunakan sukrosa dengan pemanasan 600oC selama 3 jam didalam atmosfer argon untuk membentuk karbon coating LiFePO4 (LiFePO4/C) dengan variasi persentase berat karbon 9%, 14.5%, dan 17.8% karbon. Dari analisis cyclic voltammetry penambahan karbon coating dapat meningkatkan stabilitas didalam aqueous electrolyte. Hasil galvanostatic charge/discharge didapatkan hasil terbaik pada LiFePO4/C dengan persentase berat karbon 9% dengan kapasitas discharge 13.3 mAhg-1 dan mengalami penurunan kapasitas sebesar 2.2% setelah cycle ke 100. Penambahan karbon yang berlebihan menurunkan kapasitas LiFePO

Simulasi Komposit Isopoliester/Serat Kaca untuk Compressed Natural Gas (CNG) Tipe IV dengan Variasi Arah Serat terhadap Tekanan Internal

Komposit serat kaca/Isopoliester memiliki potensi untuk dibentuk menjadi tangki CNG tipe IV sebagai alternatif bahan yang mudah dibuat dan murah. Studi ini menggunakan simulasi numerik dengan metode elemen hingga untuk mengkaji kemampuan komposit dalam menerima beban tekanan internal. Faktor keamanan yang digunakan adalah 1,5 sehingga nilai tekanan internal yang diaplikasikan sebesar 30 Mpa. Jumlah lapisan laminat dan konfigurasi arah serat dipilih sebagai variabel bebas. Analisa numerik tangki CNG dilakukan dengan menggunakan program MSC Nastran. Distribusi pergeseran pada tangki menunjukkan konfigurasi sudut (0,90) memberikan hasil optimum untuk diaplikasikan. Jumlah lapisan minimum yang dibutuhkan pada komposit adalah 24 lapis laminat sesuai kriteria kegagalan Tsai-Hill. Namun demikian tebal yang cukup besar 15,3 mm menyebabkan, material komposit serat kaca/isopolester tidak disarankan sebagai alternatif bahan pembuatan tangki CNG tipe IV

Pengaruh Rasio Mol Li/Mn pada Proses Preparasi Lithium Mangan Oksida terhadap Kemampuan Adsorbsi Lithium dari Lumpur Sidoarjo

Fluida Geothermal merupakan salah satu sumber alternatif Lithium yang potensial, seperti yang terjadi pada Lumpur Sidoarjo (dengan kandungan Lithium sebesar 5,81 mg/liter). Proses recoveryLithium dari sumber berupa likuid dapat dilakukan dengan metode adsorbsi. Material absorben Lithium Mangan Oksida(LMO) dianggap menjanjikan karena sifatnya yang tidak beracun serta harganya yang murah. Pada penelitian ini dilakukan sintesa LMO dengan empat variasi rasio mol Li/Mn yaitu 2(LMO2), 1(LMO1), 0,8(LMO 0,8) dan 0,5(LMO 0,5). Li2CO3 dan MnO2 digunakan sebagai reaktan dan direaksikan dengan metode solid state reaction pada temperatur 500OC selama 5 jam. Proses acid treatment dilakukan dengan mencelupkan adsorben kedalam larutan HCl 0,5M. Pengujian XRD dilakukan untuk mengetahui stabilitas struktur kristal dari adsorben LMO sebelum dan sesudah acid treatment. Proses adsorbs dilakukan dengan mencelupkan adsorben kedalam air Lumpur Sidoarjo (Lusi). Dari hasil XRD diketahui pada LMO 1; 0,8 dan 0,5 memiliki struktur kristal Spinel yang stabildengan tetap mempertahankan bentuknya setelah proses acid treatment, sedang pada LMO 2 terjadi Perubahan yang signifikan pada struktur kristal yang dimiliki. Pengujian ICP dilakukan pada air Lusi sebelum dan sesudah proses adsorbs untuk mengetahui kemampuan adsorbsi Lithium dari masing-masing adsorben. Kemampuan adsorbsi Lithium yang paling tinggi dimiliki oleh LMO 1 sebesar 6.6 mg/g dan paling rendah dimiliki oleh LMO 0,5 sebesar 0.3 mg/g, sedang pada LMO 2 tidak terjadi proses adsorbs Lithium

Pengaruh Waktu Hidrotermal pada Proses Sintesis Lithium Mangan Oksida Spinel (Limn2o4) Nanopartikel terhadap Efisiensi Adsorpsi dan Desorpsi Ion Lithium dari Lumpur Sidoarjo

Di Indonesia terdapat geothermal fluid yaitu Lumpur Sidoarjo, yang menurut ilmuwan dari Jepang, Prof. Wataru Tanikawa, Lumpur Sidoarjo mengandung unsur Lithium yang besar dan dapat dimanfaatkan sebagai baterai. Dari berbagai macam metode ekstraksi yang ada dipilih ialah metode adsorpsi dan desorpsi dengan Lithium Mangan Oksida Spinel sebagai adsorben. Proses sintesis lithium mangan oksida spinel menggunakan metode hidrotermal pada temperatur 200oC dengan waktu 24, 48, dan 72 jam. Kemudian dilakukan acid treatment untuk proses adsorpsi dan desorpsi (ekstraksi). Karakterisasi pengujian menggunakan XRD, SEM, dan ICP. Morfologi yang terbentuk masih terdapat aglomerasi (penggumpalan), namun semakin bertambahnya waktu reaksi, adanya Perubahan morfologi yaitu semakin tinggi tingkat homogenitasnya. Efisiensi adsorpsi dan desorpsi dari hasil sintesis dengan metode hidrotermal variasi waktu 24, 48 dan 72 jam pada temperatur 200°C, sebesar 41,76%, 42%, 42,76% untuk efisiensi adsorpsinya dan sebesar 1,21%, 1,06%, 0,94% untuk efisiensi desorpsinya

Karakterisasi Membran Polimer dengan Adsorben Inorganik Lithium Mangan Spinel untuk Ekstraksi Lithium dari Lumpur Sidoarjo

Berdasarkan penelitian ilmuwan dari Jepang, Lumpur Sidoarjo mengandung unsur Lithium yang besar dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan elektroda baterai ion lithium. Dari berbagai macam metode ekstraksi, dipilih metode adsorpsi dengan membran polimer karena lebih effisien. Membran polimer yang digunakan berbahan dasar PP (Polypropylene) dengan nama dagang Kimtech, Polyester non-woven, dan PVDf (Polyvinyllidene difluoride) hasil dari sintesa laboratorium dengan metode NIPS yang dikombinasikan dengan fiberglass, dengan adsorben inorganik Lithium-Mangan Spinel yang terbungkus di setiap membran. Dari karakterisasi membran polimer yang dilakukan diketahui bahwa membran PVDf 10:90 5%FG karena memenuhi persyaratan sebagai membran untuk ekstraksi lithium dari Lumpur Sidoarjo. Hasil pengujian menunjukkan hasil uji water uptake mencapai 61,95% lebih tinggi dari membran PVDf lainnya yang didukung dengan hasil SEM menunjukkan membran PVDf 10:90 5%FG ini dimana hasil SEM terlihat banyak pori. kemudian nilai kekuatan tariknya 139,594 N/mm2 cukup tinggi jika dibandingkan dengan nilai kimtech 6,09385 N/mm2 dan poliester non-woven 5,42757 N/mm2. Dan hasil uji ICP juga menunjukkan hasil paling baik yakni 3,55 ppm (mg/L) yang berarti dapat mengadsorpsi lithium 60,68% dari lumpur Sidoarjo. Dari semua membran, PVDf 10:90 5%FG yang memenuhi persyaratan sebagai membran untuk ekstraksi Lithium

Recovery of Lithium From Geothermal Fluid at Lumpur Sidoarjo by Adsorption Method

The recovery of lithium from geothermal fluid at Lumpur Sidoarjo, Indonesia was investigated employing an adsorption method with polymer membrane as container. The lithium concentration in geothermal fluid from Lumpur Sidoarjo used in the present study was about 5 mg/l. Lithium manganese oxide (LMO) was selected as a promising adsorbent material due to its non-toxic, topotactical behavior and low cost. In this study, LMO with single Li/Mn mole ratio was prepared, i.e. Li1.6Mn1.6O4. The adsorbent was synthesized by solid state reaction at 500 °C for 5 hrs. A lithium uptake yield from the geothermal fluid of around 6.6 mg/g was obtained