LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN MEMBRAN POLIMER NANOKOMPOSIT
ELEKTROLIT UNTUK APLIKASI
BATERAI ION LITIUM
Disusun oleh:
RISSA FAJARINI (I8313054)
TIFFANY DINOVITA (I8313061)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR KONSULTASI ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
INTISARI ... ix
BAB II LANDASAN TEORI II.1 Baterai ... 4
II.2 Separator ... 6
II.3 Bahan dan Metode Pembuatan Material Separator ... 8
II.4 Kerangka Pemikiran ... 11
BAB III METODOLOGI III.1 Alat dan Bahan ... 12
III.1.1 Alat ... 12
III.1.2 Bahan ... 12
III.2 Diagram Alir Proses Percobaan ... 13
III.3 Lokasi ... 14
III.4 Cara Kerja ... 14
III.4.1 Preparasi Lembaran Katoda ... 14
vi
III.4.3 Preparasi Membran Polimer Elektrolit ... 16
III.4.4 Preparasi Coin Cell Baterai Ion Lithium ... 17
III.4.5 Karakteristik Membran Polimer Elektrolit ... 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Pembuatan Membran Polimer Elektrolit Nanokomposit ... 20
IV.2 FTIR (Forier Transform Infrared) ... 21
IV.3 Uji Porositas ... 22
IV.4 Uji Elektrolyte Uptake (EU) ... 23
IV.5 Uji Kapasitas Charge dan Discharge Baterai Ion Litium Coin Cell .... 24
IV.6 Analisa Ekonomi ... 27
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 29
V.2 Saran ... 29
vii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Sifat Fisika PVP ... 9
Tabel II.2 Sifat fisika DMAc ... 10
Tabel II.3 Sifat Fisika ZnO ... 10
Tabel IV.1 Variabel Penelitian ... 21
Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Porositas dengan Variasi Komposisi ... 22
Tabel IV.3 Hasil Perhitungan Electrolyte Uptake dengan Variasi Komposisi ... 24
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Skema Prinsip Kerja Baterai Ion Lithium ... 5 Gambar II.2 Diagram Alir Preparasi Membran Polimer Elektrolit Nanokomposit 11 Gambar III.1 Diagram Alir Pembuatan Membran Polimer Elektrolit
Nanokomposit... 13 Gambar III.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Baterai Litium ... 14 Gambar IV.1 Grafik Hasil Uji FTIR pada Sampel dengan Konsentrasi 2%,6% dan 8% ZnO ... 21 Gambar IV.2 Uji Performa Baterai dengan Separator PVDF/ZnO ... 25
ix INTISARI
Rissa Fajarini., Tiffany Dinovita, 2016, Laporan Tugas Akhir “Pembuatan Membran Polimer Elektrolit Nanokomposit Elektrolit untuk Aplikasi Baterai Ion Litium”, Program Studi Diploma III Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Baterai ion litium (Li-ion) adalah jenis baterai yang dapat diisi ulang
(rechargeable battery) yang banyak diaplikasikan pada barang elektronik. Di dalam
baterai ini ion Litium berpindah dari elektroda negatif ke elektroda positif saat penggunaan (discharging), dan sebaliknya saat diisi (charging). Komponen penyusun baterai ion litium terdiri dari katoda, anoda, elektrolit dan separator. Material penyusun separator adalah polimer utama, poreforming agent, filler, dan pelarut.
Membran nanokomposit PVDF/ZnO adalah modifikasi membran komposit polyvinylidene fluoride (PVDF) dengan menambahkan nanopartikel ZnO sebagai filler dan poly(vinylpyrrolidone) (PVP) sebagai pore forming agent pada membran serta pelarut N,N-Dimethylecetamide (DMAc). Pembuatan membran separator menggunakan metode inversi fasa. Metode inversi fasa dilakukan dengan cara melarutkan nanopartikel ZnO didalam pelarut DMAc selama 2 jam pada suhu 30oC dan menambahkan PVDF serta diaduk selama 1 jam pada suhu 60°C, setelah itu menambahkan PVP dengan tetap mengaduk selama 2 jam pada suhu 60oC.
