Sistesis dan karakterisasi material kathoda LiFePO4 terlapisi karbon untuk baterai ion lithium menggunakan metode sol-gel

Salah satu komponen dalam sistem sel baterai Lithium adalah kathoda. Performa material kathoda yang baik adalah yang memiliki konduktifitas listrik yang tinggi. Salah satu cara untuk menghasilkan konduktifitas yang tinggi yaitu dengan coating carbon, yang dapat dilakukan bersamaan dengan sintesa material kathoda. Sintesa material kathoda dapat dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya metode sol-gel. Metode ini dinilai efektif karena proses sintesa bahan dilarutkan dalam pelarut sehingga diperoleh larutan yang homogen. Dalam penelitian ini dilakukan sintesa material kathoda LiFePO4 terlapisi karbon melalui route sol-gel. Bahan yang digunakan adalah serbuk Li2CO3 , FeC2O4.2H2O , NH4H2PO4 dan Citric Acid. Proses sintesa diawali dengan mencampur semua bahan yang dilarutkan dengan aquades, dikeringkan dalam oven selama 24 jam kemudian dikalsinasi pada 3200C selama 10 jam. Setelah itu dilakukan sintering dengan variasi temperatur 700, 800, dan 9000C selama 6, 8, dan 10 jam. Serbuk yang dihasilkan diayak dengan ukuran 400 mesh kemudian dibentuk menjadi pellet untuk diuji konduktifitasnya. Variasi suhu dan lamanya proses sinter menyebabkan fasa LiFePO4 yang terbentuk semakin murni. Fasa yang terbentuk dikarakterisasi dengan XRD, sementara morfologi serbuk dan kandungan element dianalisa dengan SEM-EDX. Konduktifitas material kathoda diuji dengan alat Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Dari penelitian ini didapat pellet kathoda LiFePO4/C dengan konduktifitas tertinggi yaitu sebesar 6,33 x10-3 S/cm dimana morfologi yang terlihat dari hasil SEM yaitu butirannya semakin bulat kecil-kecil. Material aktif dari pellet ini dihasilkan dari proses sinter pada temperatur 9000C selama 10 jam