Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui proses sintesis Li4Ti5O12 dengan struktur nanorod dan metode pembuatan komposit dari LTO nanorod dan unsur Sn dengan variasi jumlah Sn sebesar 5 , 10 , 15 . Sintesis LTO dilakukan dengan mensintesis TiO2 prekursor menggunakan proses sol ndash; gel, kemudian prekursor sol ndash; gel yang diperoleh akan dilakukan perlakuan hidrotermal dengan larutan NaOH 10M pada suhu 180oC selama 24 jam untuk memperoleh struktur nanorod, prekursor TiO2 nanorod akan dicampur dengan LiOH agar membentuk LTO nanorod. LTO nanorod kemudian dicampur dengan Sn untuk meningkatkan konduktivitas dan kapasitas LTO. Serbuk ini akan menjadi material aktif untuk anoda baterai litium ion. Untuk mengkarakterisasi produk sintesis dilakukan pengujian XRD, SEM EDS, dan pengujian performa baterai EIS, CV, dan CD. Hasil pengujian SEM menunjukan produk yang diperoleh memiliki struktur nanopartikel hasil struktur nanorod yang rusak akibat proses sintesis yang dilakukan, sedangkan pengujian CV menunjukan terjadi pergeseran nilai tegangan dan peningkatan nilai kapasitas LTO dibanding penelitian sebelumnya, peningkatan ini disebabkan struktur nano yang dimiliki sampel, sedangkan pergeseran nilai tegangan mengindikasikan terjadi microalloying yang akan meningkatkan voltase sel baterai.

---

This research purpose is to know the process for synthesizing Li4Ti5O12 with nanorod structure and the method to create the composite of this Li4Ti5O12 with Sn powder with variation in the added amount of Sn powder is 5 , 10 , and 15 wt. Synthesis of Li4Ti5O12 is done through synthesizing TiO2 precursor with sol gel method, then these obtained precursors is treated hydrothermally in NaOH 10M solution for 24 hours at 180oC. This treatment purpose is to obtain nanorod structure in TiO2. The obtained nanorod precursor then mixed with LiOH to obtain Li4Ti5O12 with nanorod structure. These nanorod is mixed with Sn to improve the conductivity and capacity of Li4Ti5O12. The obtained powder then become the active material for Lithium Battery Anode. To characterize the synthesis products, several testing is done, which include XRD characterization, SEM EDS characterization, and battery performance testing, which consist of EIS, CV, and CD.

The result of SEM characterizations shows that the obtained product has nanoparticle structure which originated from damaged nanorod structures, this damage is caused by synthesis process done to the samples. Meanwhile the cyclic voltammetry testing shows a shift in reaction voltage and improvement in capacity compared to previous research, this improvement is caused by nano structure owned by the samples in current research, meanwhile the shift in voltage indicate microalloying is happened and will result in bigger battery cell voltage."

"LTO atau Li4Ti5O12 litium titanat merupakan suatu senyawa yang digunakan sebagai komponen anoda dalam baterai Li-ion. Anoda LTO digunakan karena memiliki sifat zero strain dan juga tidak menghasilkan SEI Solid Electrolyte Interphase yang dimana menyebabkan rendahnya performa baterai. Namun, LTO juga memiliki masalah yaitu kapasitasnya yang rendah. Untuk mengatasi masalah ini, LTO perlu dikombinasikan dengan material lain yang memiliki kapasitas tinggi seperti karbon aktif dan Sn. Selain itu, dengan membuat LTO menjadi bentuk nanorod pun juga akan meningkatkan performa baterai. LTO nanorod disintesis dengan metode hidrotermal di dalam larutan NaOH 4 M. Kemudian LTO nanorod yang telah disintesis dicampur dengan Sn yang bervariasi, yaitu 5, 10, dan 15 wt , serta 5 wt karbon aktif. Komposit LTO nanorod/Sn-CA tersebut kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM-EDS, dan BET. Performa baterai juga diuji menggunakan pengujian EIS, CV, dan CD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas tertinggi didapatkan oleh LTO nanorod/15 Sn-CA yaitu sebesar 127,24 mAh/g. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa LTO nanorod/15 Sn-CA dapat digunakan sebagai alternatif untuk komponen anoda.

---

LTO or Li4Ti5O12 lithium titanate is a compound that is used as an anode component in lithium ion battery. LTO anode is used because it has zero strain properties and doesn rsquo t produce SEI solid electrolyte interphase which cause low battery performance. However, LTO also has a problem, which is its low capacity. To overcome this problem, the LTO needs to be combined with other materials that have high capacity, which, in this case, are active carbon AC and Sn. Making the LTO to be nano sized can also improve the performance of the battery, thus we tried to synthesize LTO in nanorods form. LTO nanorods is synthesized by hydrothermal in NaOH 4 M solution. The LTO nanorods is mixed with various Sn 5wt , 10wt , and 15wt and 5wt activated carbon. LTO nanorods Sn AC composite was characterized using XRD, SEM EDS, and BET and the battery performance was analyzed by EIS, CV, and CD. The results showed that the highest capacity was obtained at LTO nanorods AC 15wt Sn with 127.24 mAh g. This result shows that LTO nanorods AC 15wt Sn could be used as an alternative for anode component."

"ABSTRAKLitium titanat (Li4Ti5O12)/LTO merupakan senyawa yang digunakan sebagai anoda baterai litium ion. Untuk meningkatkan performa baterai litium ion maka dilakukan material komposit pada LTO yaitu LTO nanorod/Sn-grafit. Penelitian ini membahas pengaruh variasi temperatur hidrotermal pada Li4Ti5O12 nanorod dan variasi persen berat timah (Sn) pada Li4Ti5O12 nanorod/Sn -grafit sebagai anoda baterai litium. Variasi temperatur hidrotermal pada sintesis LTO nanorod adalah 2000 C, 2200 C, dan 2400 C. Variasi komposisi persen berat Sn adalah 5%, 7,5%,dan 10%. Sementara persen berat grafit adalah konstan sebesar 10%. Karakterisasi material dilakukan dengan XRD dan SEM. Analisis performa baterai dilakukan dengan pengujian EIS, CV, dan CD. Hasil pengujian XRD menunjukkkan terdapat senyawa LTO nanorod, TiO2 rutile, Li2TiO3, Sn dan grafit. Hasil pengujian SEM menunjukkan tidak ada aglomerasi yang terbentuk dan semakin tinggi temperatur hidrotermal maka bentuk LTO nanorod semakin jelas. Hasil pengujian EIS menunjukkan penambahan persen berat Sn menurunkan nilai konduktivitas. Nilai konduktivitas berbanding terbalik dengan nilai resistivitas (Rct). Nilai konduktivitas tertinggi pada sampel L240Sn5dengan nilai Rct 58,04 Ω . Hasil pengujian CD menunjukkan bahwa material Sn pada komposit meningkatkan nilai kapasitas baterai. Tetapi penambahan persen berat Sn akan menurunkan nilai kapasitas baterai secara drastis seperti terlihat di nilai C-rates sampel. Hasil pengujian CV menunjukkan nilai kapasitas yang paling tinggi adalah 179,38 Mah/g yaitu pada sampel L220Sn7,5. Nilai sampel paling rendah adalah 130,02 Mah/g pada sampel L200Sn7,5. Tegangan kerja yang paling baik adalah 1,5585 V pada sampel L240Sn5. Tegangan kerja pada sampel ini mendekati tegangan kerja nominal LTO yaitu 1,55V. Variasi Sn pada komposit LTO nanorod/Sn-grafit yang paling baik adalah 5 % (L240Sn5-G10).

---

ABSTRACTLithium titanate (Li4Ti5O12) / LTO is a compound used as an anode for lithium ion batteries. To improve the performance of lithium ion batteries, composite materials are carried out on LTO, namely LTO nanorod / Sn-graphite. This study discusses the effect of hydrothermal temperature variations on Li4Ti5O12 nanorods and variations in the weight percent of Sn on Li4Ti5O12 nanorod / Sn-graphite as an lithium battery anode. Hydrothermal temperature variations in the synthesis of LTO nanorods are 2000 C, 2200 C, and 2400 C. The variation of the composition of weight percent Sn is 5%, 7.5%, and 10%. While graphite weight percent is constant at 10%. Material characterization is done by using XRD and SEM. The performance analysis of the battery is done by testing the EIS, CV, and CD. The XRD test results showed that there are compounds of LTO nanorod, rutile TiO2, Li2TiO3, Sn and graphite. SEM test results show that no agglomerates are formed and the higher the hydrothermal temperature, the more clear the shape of the LTO nanorod. The EIS test results show that the addition of weight percent Sn decreases the conductivity value. The conductivity value is inversely proportional to the resistivity value (Rct). The highest conductivity value in the L240Sn5 sample with an Rct value of 58.04 Ω. The CD test results show that the Sn material on the composite increases the value of the battery capacity. But the addition of weight percent Sn will reduce the value of battery capacity drastically as seen in the sample C-rates. The CV test results show the highest capacity value is 179.38 Mah / g, ie in the L220Sn7.5 sample. The lowest sample value is 130.02 Mah / g in the L200Sn7.5 sample. The best working voltage is 1.5585 V in the L240Sn5 sample. The working voltage in this sample approaches the nominal working voltage of LTO which is 1.55V. The best variation of Sn in LTO nanorod / Sn-graphite composites is 5% (L240Sn5-G10)."

"[Komposit Li4Ti5O12 dan Sn untuk material anoda baterai lithium-ion dipreparasi dengan 2 rute, yaitu sintesis Li4Ti5O12 (LTO) dengan metode hidrotermal dan mixing LTO dan Sn menggunakan ball mill. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh suhu kalsinasi yang optimum pembentukan fasa spinel LTO serta penambahan berat serbuk Sn yang tepat untuk memperoleh peningkatan performa LTO. Sampel dikarakterisasi menggunakan DT/TGA, XRD, SEM EDX, dan EIS. Sedang properti elektrokimia dianalisis menggunakan tes charge/discharge battery analyzer. Hasil menunjukkan telah terbentuk fasa spinelLTO dan butir tumbuh 17, 20, dan 40 nm masing-masing untuk suhu kalsinasi 500, 600, dan 700oC. Foto SEM memperlihatkan butir-butir berbusa dan mengalami aglomerasi yang merupakan efek dari proses sintesis hidrotermal. Dari penelitian ini diperoleh sampel komposit LTO 500oC dan Sn 10% dengan nilai konduktivitas tertinggi yaitu 9,06 x 10-7 S/cm. Uji cyclic voltammetry menunjukkan pasangan anodik-katodik tegangan reduksi-oksidasi LTO 1,5 dan 1,7 V, serta 1,71 dan 2,11 V untuk TiO2. Sedangkan tegangan litiasi Sn terdeteksi0,61 V. Untuk uji charge/discharge komposit LTO 500oC dan Sn 10% memperlihatkan penambahan Sn akan memberi keuntungan saat tegangan rendah(0,6 V) yaitu komposit masih memiliki kapasitas. Kapasitas spesifik untuk komposit LTO 500oC dan Sn 10% mencapai 110 mAh/g dengan C/3.;Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have been prepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) with hydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball milling method. The purposes of this study are to obtain the optimum calcination temperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder is to obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized byDT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties were analyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTO spinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nm respectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photograph showing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect of hydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sn composite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclicvoltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltage LTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at 0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed the addition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still has capacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110 mAh/g with C/3.;Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have beenprepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) withhydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball millingmethod. The purposes of this study are to obtain the optimum calcinationtemperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder isto obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized byDT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties wereanalyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTOspinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nmrespectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photographshowing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect ofhydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sncomposite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclicvoltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltageLTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed theaddition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still hascapacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110mAh/g with C/3., Li4Ti5O12 and Sn composites as anode material for lithium-ion battery have beenprepared with two routes, ie. synthesis of Li4Ti5O12 (namely LTO) withhydrothermal method and mixing LTO and Sn using mechanical ball millingmethod. The purposes of this study are to obtain the optimum calcinationtemperatures LTO spinel phase formation and the precise addition of Sn powder isto obtain the improved performance of LTO. Samples have been characterized byDT/TGA, XRD, SEM EDX, and ElS. Meanwhile, electrochemical properties wereanalyzed using a charge-discharge test battery analyzer. Results showed that LTOspinel phase has been formed and the grains growth 17, 20, and 40 nmrespectively for calcination temperature 500, 600, and 700°C. SEM photographshowing a grain foaming and run into agglomeration which is the effect ofhydrothermal synthesis process. From this study, LTO 500oC and 10%Sncomposite has the highest conductivity value ie 9.06 x 10-7 S/cm. Test cyclicvoltammetry showed a couple of anodic-cathodic reduction-oxidation voltageLTO 1.48 and 1.74 V, and 1.65 and 2.11 V for TiO2. Lithiation voltage for Sn at0.61 V. For test charge/discharge LTO 500oC and 10%Sn composite showed theaddition of Sn will benefit current low voltage (0.6 V) is a composite still hascapacity. Specific capacity for LTO 500oC and 10%Sn composite up to 110mAh/g with C/3.]"

"Sintesis komposit Li4Ti5O12 LTO nanorods dilakukan dengan karbon aktif sebanyak 3 wt dan silikon nano dengan komposisi yang berbeda sejumlah 10 wt, 15 wt, dan 20 wt. LTO memiliki karakteristik zero strain dan siklus hidup yang panjang. Akan tetapi, LTO mempunyai kapasitas terbatas dan konduktivitas elektrik buruk. Penambahan silikon nano dapat menambah kapasitas, sementara karbon aktif memiliki luas area spesifik yang besar untuk meningkatkan konduktivitas elektrik. Cetakan nanorods berasal dari TiO2 yang didapatkan dari titanium IV butoksida menggunakan metode sol-gel. Struktur nanorods didapatkan dengan proses hidrotermal dalam larutan NaOH 4 M. Namun, struktur yang terbentuk adalah struktur needle-like dan fase yang terbentuk adalah Li2TiO3. Performa baterai ditentukan dengan uji CV, CD, dan EIS. Hasil pengujian EIS menunjukkan bahwa LTO memiliki konduktivitas elektrik tertinggi. Hasil yang diperoleh dari uji CV adalah kapasitas spesifik tertinggi ditemukan pada LTO-AC/15 Si nano sejumlah 140,7 mAh/g.

---

The synthesis of Li4Ti5O12 LTO nanorods composites with 3 wt activated carbons AC and nano Si with different composition of 10 wt, 15 wt, and 20 wt has been carried out. LTO has zero strain characteristics with the long life cycle. However, the capacity is limited and has poor electrical conductivity. The addition of nano Si should enhance the capacity, while the activated carbon should provide a large specific surface area to increase the electrical conductivity. The nanorods templates are from TiO2, which obtained from titanium IV butoxide using the sol gel method. The nanorods structures should be achieved by a hydrothermal process in NaOH 4 M solution. However, needle like structures are achieved and Li2TiO3 phase is formed finally. The battery performances are determined by CV, CD, and EIS tests. EIS results showed the highest electrical conductivity was found in LTO only. The CV test obtained that the highest specific capacity was found in LTO AC 15 nano Si with 140.7 mAh g as well as charge discharge capacity at current rate 0.2 to 20 C."

"ABSTRAKnergi merupakan dasar dari pertumbuhan ekonomi dalam kehidupan manusia. Ketergantungan terhadap energi tak terbarukan seperti batu bara, minyak bumi, dan gas bumi menghasilkan siklus eksploitasi energi yang semakin lama akan berkurang. Hal ini mendorong penemuan yang mengarah kepada pembentukan dan penggunaan sumber energi baru. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari proses sintesis Li4Ti5O12 yang memiliki struktur nanorod dan pembuatan komposit dari anoda LTO nanorod dengan unsur Sn nano yang diberikan karbon aktif dengan variasi jumlah Sn nano sebesar 10 , 15 , dan 20. Sintesis LTO nanorod diawalkan dengan proses sol ndash; gel, yang kemudian dilanjutkan dengan proses hidrotermal dengan larutan NaOH 10M pada suhu 180oC selama 24 jam untuk memperoleh struktur nanorod. Serbuk TiO2 nanorod hasil hidrotermal dicampur degan sumber litium yaitu LiOH menggunakan alat ball mill untuk menghasilkan serbuk LTO nanorod dan dilakukan sintering pada suhu 750oC. Karbon aktif hasil penggerusan di aktivasi menggunakan larutan NaOH 1M yang diaduk selama 3 jam lalu dipanaskan selama 4 jam pada suhu 110oC dalam oven vakum. Hasil pemanasan pada oven lalu dipanaskan kembali pada tube furnace dengan suhu 700oC untuk menghilangkan zat pengotor. Serbuk LTO hasil sinter dan serbuk karbon aktif yang telah diaktivasi dicampur pada agate untuk menghasilkan LTO/AC. Serbuk Timah nano dengan kemurnian 99.9 dicampurkan untuk mendapatkan komposit LTO/AC/Sn nano. Serbuk ini akan menjadi material aktif untuk anoda baterai litium ion. Untuk mengkarakterisasi produk sintesis dilakukan pengujian XRD, SEM-EDS, BET dan pengujian performa baterai EIS, CV, dan CD. Hasil XRD menunjukkan beberapa fase pengotor seperti TiO2 Brookite, TiO2 Rutile, dan Li2Ti3O7. Hasil SEM menunjukkan terbentuknya produk partikel nanorod pada masing sampel dengan aglomerasi terjadi dari hasil proses mekanokimia. Hasil BET menunjukkan peningkatan luas permukaan dengan penambahan karbon aktif. Hasil uji performa baterai menunjukkan peningkatan kapasitas discharge seiring dengan penambahan unsur Sn pada uji CV, sedangkan uji EIS menunjukkan konduktivitas yang dimiliki oleh 3 sampel dipengaruhi oleh persebaran unsur dan morfologi pelapisan koin baterai.

---

ABSTRACT<>br>Energy is one of the basic needs for economic growth and human life. The dependence towards non renewable energies like coal, crude oil, and others becomes a cycle of exploitation that soon will come to an end. This problem pushes innovation and advancements through renewable energies. This research was conducted to understand the process of LTO synthesis that has a nanorod structure and the synthesis of anode composite of LTO and nano Tin that was given activated carbon where the variation of Tin addition were 10 , 15 , and 20 . The synthesis of LTO nanorod began with the sol ndash gel process, and proceeded by hydrothermal process which adds NaOH 10M that was heated at 180oC in a 24h period to achieve nanorod structure. TiO2 nanorod powder which was the product of hydrothermal reaction was mixed with LiOH as Lithium source with ball mill and then sintered at 750oC in a tube furnace to achieve better crystallinity. Activated carbon was achieved by grinding of coarse carbon and activated by NaOH 1M as a reagent that was mixed for 3h and heated for another 4h at 110oC in a vacuum oven to destroy volatile elements. LTO nanorods that were sintered and activated carbon powder are mixed together on an agate to achieve a mix of LTO AC. Tin nano powder with a 99.9 purity level was mixed to achieve LTO AC Sn nano composite. This powder was used as an active material for lithium ion battery anode. Sample characterization used XRD, SEM EDX, BET and performance tests using CV, CD, and EIS. XRD results showed impurities such as TiO2 Brookite, TiO2 Rutile, and Li2Ti3O7. SEM results showed formation of nanorod structures on each sample, with agglomeration happening as a result of mechanochemical reaction. BET results showed the improvement of surface area for each sample which shows the effect of activated carbon on all samples. Performance test on anode showed an increase of discharge capacity through the increasing addition of Tin nano powder through CV test, while EIS test shows that morphology of the surface coating on battery coins showed a significant effect on conductivitiy. "

"Li4Ti5O12 merupakan salah satu material yang menjanjikan untuk bahan anoda baterai litium ion. Li4Ti5O12 adalah material yang bersifat zero strain, dimana material tidak mengalami ekspansi volum pada saat prose charge/discharge. Namun, Li4Ti5O12 memiliki kapasitas teoritis yang relatif rendah (175 mAh/g). Hal ini membuat perlu dilakukannya modifikasi terhadap material Li4Ti5O12 untuk meningkatkan performa elektrokimianya. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menggabungkan material Li4Ti5O12 dengan timah (Sn), yang mana memiliki kapastitas teoretis yang sangat tinggi (994 mAh/g). Namun, Sn memiliki permasalahan ekspansi volum yang sangat besar dan juga pulverization pada saat siklus charge/discharge. Oleh karena itu, digunakan grafit untuk mencegah terjadinya ekspansi volum yang berlebihan dari Sn. Grafit memiliki efek stress-relieving pada Sn, sehingga dapat menghambat ekspansi volumnya pada saat siklus charge/discharge. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis komposit LTO/Sn-grafit dengan metode solid state. Untuk mengetahui pengaruh kadar Sn pada komposit tersebut, dilakukan variasi kadar Sn sebesar 5% wt.; 10% wt.; dan 15% wt. Dari penelitian ini, didapatkan hasil bahwa sampel dengan kadar Sn 10% wt. memiliki kapasitas discharge dan nilai potensial kerja terbaik. Sampel dengan kadar Sn 5% wt. memiliki kemampuan retensi paling baik. Sampel dengan kadar Sn 15% wt. memiliki nilai hambatan terkecil.

---

Li4Ti5O12 is one of promising materials for lithium ion battery anode material. Li4Ti5O12 is a zero strain material, where the material does not undergo volume expansion during the charge/discharge process. However, Li4Ti5O12 has a relatively low theoretical capacity (175 mAh/g). Modifying Li4Ti5O12 material is necessary to improve its electrochemical performance. Method that can be done is by combining Li4Ti5O12 with tin (Sn), which has a very high theoretical capacity (994 mAh/g). However, Sn has very large volume expansion problems as well as pulverization phenomena during its charge/discharge cycle. Therefore, graphite is used to prevent the excessive volume expansion of Sn. Graphite has the effect of stress-relieving on Sn, so it can inhibit its volume expansion during the charge/discharge cycle.

In this study, composite synthesis of LTO/Sn-graphite was carried out by solid state method. To determine the effect of Sn content on these composites, Sn variations were carried out at 5% wt., 10% wt., and 15% wt. The results of this study shown that sample with 10% wt. Sn content has the best discharge capacity and working potential value. Sample with 5% wt. Sn content has the best retention capability. Sample with 10% wt. Sn content has the least resistance value."

"Energi pada umumnya dibagi menjadi 2, yaitu energi terbarukan dan energi tidak terbarukan. Energi terbarukan menjadi solusi untuk mengatasi efek negatif energi tak terbarukan karena emisi karbon yang sangat rendah serta ketersediaan sangat melimpah di bumi. Indonesia memiliki tujuan untuk menggunakan energi terbarukan dengan maksimal untuk mengurangi ketergantungan dengan energi tak terbarukan. Hal ini mendorong penemuan yang mengarah kepada pembentukan dan penggunaan sumber energi baru. Penelitian ini ditujukan untuk mempelajari proses sintesis Li4Ti5O12 (LTO) dengan metode solid state dan pembuatan komposit dari anoda LTO dengan penambahan unsur Sn nano dan grafit dengan tujuan menaikkan performa anoda LTO. Penambahan Sn nano dan grafit dilakukan sebanyak masing-masing dengan variasi 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% dan 5 wt%. Sintesis LTO diawali dengan metode solid state kemudian di lakukan proses sintering selama 6 jam pada temperature 850 oC. Pencampuran grafit dan Sn nano pada anoda LTO dilakukan secara mekanokimia. Fabrikasi baterai dilakukan dengan diawali proses pembuatan slurry kemudian dilanjutkan proses coating yang selanjutnya di masukkan ke dalam coin cell. Berdasarkan hasil karakterisasi baterai didapatkan kristalinitas terbaik pada anoda LTO/C-Sn nano 10 wt%. Pada pengujian performa baterai untuk nilai kapasitas spesifik (CV) dan retensi kapasitas (CD) pada anoda LTO/C-Sn nano 10 wt% wt memiliki nilai paling baik yaitu sebesar 207 mAh/g dan 1,5%. Nilai konduktivitas terbaik yatu anoda LTO/C-Sn nano 15 wt% dengan resistivitas sebesar 46,97 Ohm.

---

Energy is generally divided into 2, namely renewable energy and non-renewable energy. Renewable energy is the solution to overcome the negative effects of non-renewable energy because of very low carbon emissions and abundant availability on earth. Indonesia has a goal to use renewable energy to the maximum to reduce dependence on non-renewable energy. This encourages findings that lead to the formation and use of new energy sources.

This research is aimed at studying the synthesis process of Li4Ti5O12 (LTO) with solid state method and making composites from LTO anodes with the addition of Sn nano and graphite elements with the aim of increasing the performance of LTO anodes. Addition of Sn nano and graphite was carried out as many as each with variations of 10 wt%, 15 wt%, 20 wt% and 5 wt%.

The LTO synthesis begins with a solid state method and then sintering for 6 hours at 850oC. Mixing graphite and Sn nano on the LTO anode is carried out mechanochemically. Battery fabrication is carried out by starting the process of making slurry and then continuing with the coating process which is then put into a coin cell.

Based on the results of the battery characterization the best crystallinity was obtained at the 10 wt% nano LTO/C-Sn anode. On battery performance testing for specific capacity values (CV) and capacity retention (CD) on nano 10 wt% LTO/C-Sn anode the best value was 207 mAh/g and 1.5%. The best conductivity value is nano 15 wt% LTO/C-Sn anode with a resistivity of 46.97 Ohm."

"Dalam rangka meningkatkan performa anoda litium titanat, penelitian ini difokuskan pada doping ion Ca2 untuk mensubtitusi ion Li membentuk Li4-xCaxTi5O12 dengan nilai x=0, 0.05, 0.075, dan 0.125 dengan menggunakan metode solid-state. Sumber ion Ca2 adalah CaCO3 yang berasal dari cangkang telur ayam yang sudah dibersihkan, dihaluskan dan dikeringkan. Dopant ini dikarakterisasi untuk mengetahui komponen fasa utama melalui pengujian XRD dan SEM-EDS. Serbuk sampel LTO pristine dan yang didoping dikarakterisasi dengan XRD, SEM-EDS, STA, dan FTIR. dan juga diuji performa elektrokimianya dengan EIS, CV dan CD. Hasil karakterisasi dopant CaCO3 dari cangkang telur menunjukkan komponen fasa utama CaCO3 dengan polimorf calcite, dengan morfologi butiran partikel halus teraglomerasi yang memiliki kemurnian tinggi. Karakterisasi serbuk sampel material anoda menggunakan uji XRD menunjukkan dopant Ca berhasil masuk kedalam struktur spinel LTO, dengan kadar penambahan maksimum x=0.05 dimana penambahan berlebih menghasilkan impuritas CaTiO3. Hasil SEM memperlihatkan semua sampel doping memiliki morfologi yang hampir serupa, partikulat teraglomerasi. Sampel LTO yang didoping ion Ca2 memiliki ukuran partikel yang lebih kecil jika dibandingkan dengan LTO tanpa doping. Peningkatan konduktivitas elektronik terlihat pada sampel yang didoping, dengan nilai hambatan terendah ditunjukkan oleh Li3.875Ca0.125Ti5O12 dengan Rct terendah yaitu 39.5 ?. Li3.875Ca0.125Ti5O12 juga memiliki initial discharge capacity tertinggi dengan nilai 168.2 mAh/g. Akan tetapi pada aplikasi rate tinggi, performa terbaik ditunjukkan oleh Li3.925Ca0.075Ti5O12 dengan kapasitas discharge 30.2 mAh/g pada 12 C, dimana persentasi retensi kapasitasnya sebesar 21.43 dibandingkan dengan kapasitas discharge pada rate 0.2 C.

---

In order to improve the performance of Li4Ti5O12 LTO anode, this research was focused on Ca2 ion doping as substitute to Li ion to form Li4 xCaxTi5O12 with values of x 0, 0.05, 0.075, and 0.125 using solid state reaction. The Ca2 ion source was CaCO3 which synthesized from chicken eggshell that has been washed, grounded and dried. The dopant was characterized to determine the main phase component by XRD and SEM EDS. Pristine LTO and Ca doped LTO sample powder was characterized by XRD, SEM EDS, STA, FTIR and was also tested its electrochemical performance by EIS, CV and CD.

The CaCO3 dopant characterization results showed CaCO3 in calcite polymorph as the main phase, with agglomerated fine particulate morphology and high purity. Characterization of LTO sample powder with XRD revealed that dopant Ca successfully enter the structure of LTO spinel, with maximum addition level x 0.05, which excessive addition led to CaTiO3 impurity forming.

SEM result showed all Ca doped LTO have almost similar morphology, which was agglomerated particulate. Ca doped LTO samples have smaller particle size compared to pristine LTO. Electronic conductivity improvement was spotted at all of Ca doped LTO sample, with Li3.875Ca0.125Ti5O12 showed the lowest charge transfer resistance of 39.5 . Li3.875Ca0.125Ti5O12 also had the highest initial discharge capacity of 168.2 mAh g. Nevertheless, in high rate application, the best performance was showed by Li3.925Ca0.075Ti5O12 with discharge capacity of 30.2 mAh g at 12 C, which capacity retention percentage of 21.43 compared to discharge capacity at 0.2 C."

"Litium Titanat (LTO) merupakan salah satu material anoda dengan performa yang baik karena sifatnya yang zero - strain. Pada penelitian ini sintesis LTO dilakukan dengan menggunakan metode solid-state dimana menggunakan serbuk LiOH dan TiO₂ sebagai prekursor. Akan tetapi, LTO memiliki kapasitas yang cukup rendah. Penambahan Silikon Karbida (SiC) dilakukan untuk meningkatkan kapasitas dan stabilitas kapasitas pelepasan pada LTO. Penambahan SiC dilakukan setelah proses sintesis LTO selesai menggunakan metode wet ball mill. Hasil sintesis menghasilkan serbu berwarna keabuan. Serbuk LTO/SiC dikarakterisasi menggunakan difraksi sinar-X (XRD), SEM-EDS dan EIS. Hasil XRD menunjukkan LTO/SiC telah berhasil terbentuk sebagai produk utama. Selain itu, hasil pengujian performa EIS menunjukkan bahwa LTO/SiC 4% memiliki konduktivitas tertinggi dimana ditunjukkan dengan resistivitasnya yang paling rendah dibanding yang lain. Selain pengujian tersebut, untuk menguji performa LTO/SiC dilakukan pengujian CV dan CD.

---

Lithium Titanate (LTO) is one of the anode materials which possess very good electrochemical performance because of its zero-strain characteristic. In this study, Solid-state synthesis method was used to synthesize LTO using LiOH and TiO₂ powder as precursors. However, LTO performance is limited by its low capacity. Addition of Silicon Carbide (SiC) was done using wet ball mill method to enhance its capacity and stability of discharge capacity.

As a result, the powder has greyish color. LTO/SiC powder was characterized using X-Ray Diffraction (XRD), SEM-EDS and EIS. The result of XRD characterization exhibits the formation of LTO/SiC as a major products. Moreover, EIS performance testing showed that LTO/SiC 4% possess highes electrical conductivity which is indicated by its lowest resistivity compared to other sample. Furthermore, to find out performaces of LTO/SiC, CV and CV test was performed."