KONDISI OPTIMUM FLAME ASSISTED SPRAY PYROLISIS PADA PEMBUATAN LITHIUM IRON PHOSPATE (LIFEPO4) SEBAGAI MATERIAL KATODA BATERAI LITIUM ION

Abstract

Abstrak

Baterai lithium ion merupakan jenis baterai yang banyak dipakai di gadget dan kendaraan listrik saat ini. Baterai lithium berbahan LiFePO₄ bersifat stabil pada temperatur tinggi dan harga relatif lebih murah dibanding baterai lithium berbahan kobalt (LiCoO₂). Konduktivitas elektrik yang rendah dan difusi Li⁺ yang lambat di antarmuka merupakan kelemahan dari LiFePO₄. Hal tersebut dapat diatasi dengan pengecilan ukuran partikel menjadi ukuran nanometer.

Flame Assisted Spray Pyrolysis (FASP) merupakan proses produksi memanfaatkan penyemprotan larutan prekursor ke dalam api (flame) di atas nozzle atomisasi, sehingga menghasilkan partikel berupa serbuk. Larutan precursor LiFePO₄ dibuat dengan cara mencampur larutan LiOH.H₂O, (NH₄).2HPO₄, dan FeSO₄.7H₂O perbandingan ratio mol 1:1:1 dengan pelarut HNO₃ 1M. Larutan prekursor di masukkan ke dalam syringe pump, kemudian larutan di umpankan ke alat FASP dengan parameter laju prekursor, laju gas LPG dan laju gas N₂.

Hasil produk terbanyak pada parameter laju prekursor  80 ml/jam yitu sebesar 2.476 g/jam. Karakteristik partikel yang dihasilkan berupa partikel dengan struktur amorf, selanjutnya dikalsinasi pada suhu 700 ^oC selama 4 jam untuk mendapatkan struktur kristal dari LiFePO₄. Hasil uji SEM memperlihatkan morfologi partikel berbentuk bulat dengan ukuran rata-rata terkecil pada laju alir prekursor 80 ml/jam sebesar 1.467 µm.

Kata kunci: FASP, lithium ion, nanopartikel, prekursor