SINTESIS DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT LiFePO₄/C-GO SEBAGAI ELEKTRODA: KATODA BATERAI Li-ION

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF LiFePO4/C-GO COMPOSITE AS ELECTRODA: Li-ION BATTERY

Kebutuhan penyimpanan energi meningkat pesat seiring dengan perkembangan teknologi. Baterai lithium ion merupakan salah satu penyimpanan energi yang banyak diminati karena kapasitas spesifik dan densitas energi yang tinggi, discharge voltage sebesar 3,4 volt, serta ramah lingkungan. LiFePO₄ merupakan salah satu bahan katoda baterai lithium ion yang memiliki kapasitas spesifik yang tinggi sebesar 170 mAh/g dan discharge voltage sekitar 3,4 V, kestabilan termal, densitas energi yang tinggi, ramah lingkungan, dan mudah didapat. Namun, memiliki konduktivitas listrik yang rendah, dan difusi ion yang buruk, sehingga menghambat dalam penyimpanan energi. Modifikasi karbon merupakan metode yang memiliki kelebihan dapat mengurangi ukuran partikel dan mencegah aglomerasi pada nanopartikel, sehingga metode ini banyak diteliti untuk meningkatkan koefisian difusi lithium ion dan konduktivitas pada baterai lithium ion. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan pengaruh modifikasi GO terhadap karakterisasi material komposit LiFePO₄/C-GO dan kinerja performa baterai material komposit LiFePO₄/C-GO sebagai material katoda baterai lithium ion. Dalam penelitian ini, dapat diketahui bahwa penambahan GO dalam material katoda LiFePO₄ dapat meningkatkan performa baterai. Katoda LiFePO₄/C-GO-10 memperoleh hasil yang paling efektif dengan nilai Rct terendah sebesar 155,2Ω dan nilai konduktivitas tertinggi sebesar 8,80×10^-6 S/cm yang menunjukkan transpor elektron paling baik. Nilai Rct menurun seiring dengan pertambahan GO, dan nilai konduktivitas meningkat seiring dengan pertambahan GO.

Kata kunci: LiFePO₄, Graphene Oxide, Baterai Lithium Ion.

The need for energy storage is increasing rapidly along with technological development. Lithium ion batteries are one of the most popular energy storage due to their high specific capacity and energy density, discharge voltage of 3.4 volts, and environmental friendliness. LiFePO4 is one of the lithium ion battery cathode materials that has a high specific capacity of 170 mAh/g and a discharge voltage of about 3.4 V, thermal stability, high energy density, environmentally friendly, and easy to obtain. However, it has low electrical conductivity, and poor ion diffusion, which hinders energy storage. Carbon modification is a method that has the advantage of reducing particle size and preventing agglomeration in nanoparticles, so this method is widely researched to improve lithium ion diffusion coefficient and conductivity in lithium ion batteries. This study aims to describe the effect of GO modification on the characterization of LiFePO4/C-GO composite material and the performance of LiFePO4/C-GO composite material battery performance as a lithium ion battery cathode material. In this study, it can be seen that the addition of GO in LiFePO4 cathode material can improve battery performance. The LiFePO4/C-GO-10 cathode obtained the most effective results with the lowest Rct value of 155.2Ω and the highest conductivity value of 8,80×10^-6 S/cm which indicates the best electron transport.  The Rct value decreased with the addition of GO, and the conductivity value increased with the addition of GO.

Keywords: LiFePO₄, Graphene Oxide, Lithium Ion Battery.