MENINGKATKAN SUPLAY DAYA BATERAI ALUMUNIUM UDARA MENGGUNAKAN BAHAN KONDUKTIF TEROPTIMASI CAMPURAN SILIKA XEROGEL DAN Tið‘¶ðŸPADA KATODA UDARA

Abstract

Teknologi baterai berkembang dalam beberapa tahun terakhir seiring dengan berkembangnya kebutuhan divais daya untuk kendaraan listrik dan peralatan elektronik portabel seperti laptop, handphone, kamera, dan lain-lain. Pengembangan teknologi ini diarahkan untuk menciptakan baterai ramah lingkungan, mempunyai rapat daya dan energi cukup tinggi, siklus hidup yang lebih lama serta baterai berdimensi kecil dan berbobot ringan. Untuk baterai kecil dan ringan, itu perlu rekayasa teknologi pada bodi baterai. Salah satu rekayasa teknologi adalah penggunaan oksigen pada baterai Alumunium udara (baterai Al udara), sehingga itu akan memimaliasikan dimensi dan bobot baterai. Salah satu komponen baterai Al udara adalah katoda udara yang mempunyai fungsi penting untuk menfasilitasi reaksi reduksi oksigen. Selama terjadi reaksi, itu menghasilkan endapan produk reaksi yang menutupi katoda udara, sehingga reaksi terganggu. Untuk mengatasi gangguan itu, maka itu perlu melapiskan material aktif pada katoda udara yang berfungsi untuk menyediakan saluran pori, sehingga reaksi reduksi oksigen dalam katoda udara akan berlangsung terus menerus. Dalam penelitian ini, material TiO2 dan silika xerogel (SX) digunakan untuk bahan lapisan aktif katoda udara. Lapisan aktif katoda udara disiapkan dengan menambahkan dari 2, 5, 10, dan 20 SX ke dalam TiO2. Lapisan aktif dideposisikan pada permukaan current collector baterai dan kemudian dipasang pada struktur baterai Al udara. Baterai Al udara dengan variasi lapisan aktif diuji dengan Baterai Testing System (BTS) dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) berturut-turut untuk menentukan kapasitas baterai dan resistansi internal baterai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada korelasi yang jelas antara variasi komposisi SX/TiO2 dan perubahan terkait kapasitas pengosongan sel baterai Al-udara. Baterai dengan komposisi lapisan katoda udara 2 wt.% SX telah menunjukkan kapasitas pengosongan tertinggi sebesar 36,6 mAh/g. Selanjutnya, kapasitas pengosongan terukur menurun dari 36,6 menjadi 10,1 mAh/g karena komposisi SX meningkat dari 2% berat menjadi 20% berat. Penurunan kapasitas pengosongan dikaitkan dengan resistansi transfer muatan dari antarmuka katoda dan elektrolit (Rct) karena akumulasi produk reaksi elektrokimia pada permukaan anoda permukaan dan pada pintu masuk mikropori pada permukaan katoda udara