KARAKTERISTIK DAN KINERJA MATERIAL KATODA LiFePO₄/GO DARI BAHAN ALAM UNTUK LITHIUM-ION COIN CELL

CHARACTERISTICS AND PERFORMANCE OF LIFEPO₄/GO CATHOD MATERIAL FROM NATURAL MATERIALS FOR LITHIUM-ION COIN CELL

Baterai lithium ion merupakan secondary batteries yang sering diaplikasikan dalam berbagai alat portable dalam kehidupan sehari-hari. Kinerja yang baik dari baterai lithium didukung oleh material penyusunnya yang baik,  termasuk salah satunya adalah katoda. Material katoda LiFePO₄/GO tempurung kelapa memiliki potensi yang bagus untuk dijadikan baterai lithium ion. Pada penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan dan menganalisis hasil sintesis dan karakterisasi material GO tempurung kelapa yang sesuai untuk membentuk komposit material katoda lithium-ion coin cell, serta menganalisis pengaruh GO tempurung kelapa terhadap kinerja elektrokimia lithium-ion coin cell. Sampel LiFePO₄/GO menggunakan massa GO sebesar 4 wt%. Sehingga didapatkan hasil berupa GO tempurung kelapa yang telah dikarakterisasi dengan XRD, SEM-EDX, FTIR, dan spektroskopi raman. Kemudian dijadikan lembaran katoda untuk menyusun coin cell dan terukur kinerja elektrokimianya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa karakteristik struktural, morfologi dan kandungan utama bahan komposit katoda ini berkategori baik. Permukaan partikel terlihat agak tebal, hal ini menunjukkan adanya gugus fungsi oksigen yang terkandung dalam sampel yang dihasilkan. Pada karakterisasi EDX unsur karbon (86,8 wt%) dan oksigen (12,8 wt%), karakterisasi FTIR menjelaskan adanya berbagai gugus fungsi yang mengandung oksigen seperti hidroksil, karboksil, alkohol, dan epoksi dalam struktur GO. Pengukuran spektroskopi raman diperoleh rasio  sebesar 0,84 yang menyatakan bahwa sampel hasil sintesis merupakan sampel GO. Meskipun pada karakterisasi XRD didapatkan pergeseran pola difraksi material GO yang khas pada pembentukan rGO dengan posisi puncak pertama  dan puncak kedua pada . Sedangkan kinerja elektrokimia dari coin cell ini masih memerlukan kajian lebih lanjut.

Lithium ion batteries are secondary batteries that are often used in various portable devices in everyday life. The good performance of lithium batteries is supported by good constituent materials, including one of which is the cathode. Coconut shell LiFePO₄/GO cathode material has good potential to be used as a lithium ion battery. This study aims to describe and analyze the results of the synthesis and characterization of coconut shell GO materials suitable for forming lithium-ion coin cell cathode material composites, as well as analyze the effect of coconut shell GO on the electrochemical performance of lithium-ion coin cell. The LiFePO₄/GO sample used a GO mass of 4 wt%. So that the results obtained are coconut shell GO which has been characterized by XRD, SEM-EDX, FTIR, and Raman spectroscopy. Then it is used as a cathode sheet to construct a coin cell and its electrochemical performance is measured. The results of this study indicate that the structural characteristics, morphology and main content of the cathode composite material are in good category. The surface of the particles looks rather thick, this indicates the presence of oxygen functional groups contained in the resulting sample. In the EDX characterization of elements carbon (86.8 wt%) and oxygen (12.8 wt%), the FTIR characterization explains the presence of various oxygen-containing functional groups such as hydroxyl, carboxyl, alcohol, and epoxy in the GO structure. Raman spectroscopic measurements obtained an I_D/I_G ratio of 0.84 which stated that the synthesized sample was a GO sample. Although the XRD characterization obtained a shift in the diffraction pattern of GO material that is typical of rGO formation with the first peak position at 2θ = 23.57° and the second peak at 2θ = 43.41°. Meanwhile, the electrochemical performance of this coin cell still requires further study.