i
LITIUM TITANAT DARI TITANIA TEKNIS SEBAGAI
ELEKTRODA BATERAI ION LITIUM
Disusun Oleh :
ANGGIA PUTRI GUSTAMI
M0311007
SKRIPSI:
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “LITIUM
TITANAT DARI TITANIA TEKNIS SEBAGAI ELEKTRODA BATERAI ION LITIUM” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Maret 2016
iv
LITIUM TITANAT DARI TITANIA TEKNIS SEBAGAI
ELEKTRODA BATERAI ION LITIUM
ANGGIA PUTRI GUSTAMI
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Li4Ti5O12 disintesis menggunakan metode reaksi fasa padatan dengan Li2CO3 dan TiO2 teknis sebagai prekusor. Litium titanat digunakan material anoda baterai ion litium. Material hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan difraksi sinar X (XRD) untuk mengetahui struktur kristal, dan analisis morfologi menggunakan scanning electron microscope (SEM). Konduktivitas elektrik menggunakan LCR meter, serta dan performa baterai, termasuk kapasitas spesifik efisiensi, dan stabilitas baterai menggunakan battery analyzer
Pola difraksi sinar X yang dianalisis menggunakan metode Le Bail menunjukkan hasil sintesis berada dalam 4 fasa, yaitu Li4Ti5O12, Li2TiO3, TiO2 anatase, dan TiO2 rutile. Persentase Li4Ti5O12 lebih tinggi pada material yang dipreparasi dari TiO2 teknis dibanding TiO2 anatase (pa). Morfologi permukaan litium titanat yang disintesis dari TiO2 anatase (pa) memiliki ukuran partikel yang lebih homogen dibanding yang disintesis dari TiO2 teknis. Ukuran rata-rata grain pada litium titanat dari TiO2 teknis dan TiO2 anatase (pa) adalah 0,533 μm ± 0,157 μm dan 0,521 μm ± 0,180 μm. Konduktivitas elektrik litium titanat dari TiO2 dari besarnya nilai kapasitas spesifik dan efisiensi.
v
LITHIUM TITANATE FROM TECHNICAL GRADE TITANIA AS
ELECTRODE FOR LITHIUM ION BATTERY
ANGGIA PUTRI GUSTAMI
Departement of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Sebelas Maret University
ABSTRACT
Li4Ti5O12 had been synthesized by solid state reaction method with Li2CO3 and technical TiO2 as precusors. The prepared lithium titanate was used as anodic material for lithium ion battery. The prepared materials were characterized by X-ray diffraction (XRD) to determine crystal structure and morphological analysis was conducted by scanning electron microscope (SEM). The electrical conductivity was analyzed by LCR meter and battery performance, including the spesific capacity, efficiency, and stability were analyzed by battery analyzer
The X-ray diffraction pattern with Le Bail method showed the prepared materials are in 4 phases, i.e. Li4Ti5O12, Li2TiO3, anatase TiO2, and rutile TiO2. The percentage of Li4Ti5O12 was higher at the materials that were prepared than materials that were synthesized from anatase TiO2 (pro analysis grade). The surface morphology of the prepared lithium titanate from anatase TiO2 (pa) had more homogeneous particle size than lithium titanate that was prepared from technical grade TiO2. The average grain size of litium titanate from technical grade TiO2 and anatase TiO2 (pa) were 0.533 μm ± 0.157 μm, and 0.521 μm ± 0.180 μm, respectively. The electrical conductivity of lithium titanate from technical grade TiO2 and anatase TiO2 (pa) were 92.547 x 10-8 S/cm and 92.800 x 10-8 S/cm. The specific capacity of litium ion battery with lithium titanate from technical grade TiO2 was higher than anatase TiO2 (pa). The specific capacity were 129.332 mAh/g at 1% and 118.438 mAh/g at 5% of lithium titanate content. The battery with lithium titanate from technical grade TiO2 also has high efficiency, i.e. 94.22 % at 1% and 92.72 % at 5% of lithium titanate content. The presence of Li2TiO3 might become the reason of those high specific capacity and high efficiency.
vi
MOTTO
“Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalatmu sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”
(Al-Baqarah: 153)
“Man Jadda Wa Jadda”
vii
PERSEMBAHAN
Teriring syukur dalam sujudku kepada-Mu atas terselesaikannya skripsi ini. Kupersembahkan karya kecil ini kepada :
Kedua orang tua, Bapak dan ibu Keluarga,
Om, bulik, bude, pakde, Andang, Berty, Dian Partner Skripsi
Arinta
Teman-teman Sublab
Dhini, Deta, Ita, Amal, Pipit, Ardian Teman-teman Kos
Nela, Laras, Riska Teman tersuper
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayat dan segala karunia-Nya atas skripsi yang berjudul Litium Titanat dari Titania Teknis sebagai Elektroda Baterai Ion Litiumini dapat selesai. Penulis bersyukur dan berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga selesainya penyusunan skripsi ini:
1. Prof. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FMIPA UNS
2. Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si., selaku Kepala Program Studi Kimia FMIPA UNS
3. Dr. Fitria Rahmawati, M.Si., selaku Pembimbing I
4. Dr.rer.nat Witri Wahyu Lestari, M.Sc., selaku Pembimbing II 5. Dr. Sayekti Wahyuningsih M.Si., selaku Pembimbing Akademik 6. Dr. Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si., selaku Penguji I 7. Dr.rer.nat. Maulidan Firdaus, M.Sc., selaku Penguji II
Semoga amal baik tersebut mendapat imbalan yang sepantasnya dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih sangat jauh dari sempurna, untuk itu penulis selalu mengharap dan menerima kritik serta saran dari pembaca sebagai bahan pertimbangan untuk membuat karya yang lebih baik. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi yang membutuhkan.
Surakarta, Februari 2016
