Karakteristik Bahan Komposit Grafit-CMC

7/26/2019 Karakteristik Bahan Komposit Grafit-CMC

1/4

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi dewasa ini terus meningkat dan merambah ke

segala bidang kehidupan manusia. Teknologi ini digunakan untuk membantu manusia

seperti memperoleh informasi, hiburan, berkomunikasi dan untuk menyelesaikan

berbagai pekerjaan secara cepat, praktis dan nyaman[1]. Salah satu terknologi yang

mengalami perkembangan pesat sampai saat ini adalah aplikasi perangkat elektronik

portable, baik dari skala kecil seperti telepon selular, laptop dan tablet hingga skala

besar seperti kendaraan listrik !"s# dan kendaraan listrik hybrid $!"s#. Semua

peralatan tersebut membutuhkan sumber energi portabel, yaitu baterai[%].

Setiap perangkat portablemodern ini tidak lepas dari kebutuhan baterai

karena dengan menggunakan baterai sebagai sumber energi, maka alat&alat elektronik

tersebut akan menjadi praktis untuk digunakan. Selain itu, salah satu tantangan utama

kita sebagai masyarakat modern adalah integrasi sistem penyimpanan energi yang

berasal dari sumber energi terbarukan untuk mengganti bahan bakar fosil[']. (engan

demikian, perkembangan penelitian baterai sebagai penyimpanan energy akan terus

berkembang dan menjadi komponen yang sangat penting untuk menunjang

perkembangan teknologi di masa mendatang.

)aterai merupakan sumber daya listrik yang dapat mengkon*ersi energi

kimia menjadi energi listrik dan+atau sebaliknya. (alam proses kerjanya, ketika

baterai diisi charge# energi listrik diubah menjadi energi kimia dan pada saat

pembebanan discharge# energi kimia diubah menjadi energi listrik. )erdasarkan

kemampuannya untuk dibebani discharged# dan diisi ulang recharged#, baterai

dapat dibagi menjadi dua, yaitu baterai primer dan baterai sekunder[].

-emampuan atau ketidakmampuan sebuah baterai untuk diisi ulang, terletak

pada reaksi kimiawi dari material elektroda baterai. )aterai primer adalah baterai


2/4

yang tidak dapat diisi ulang dan reaksi kimianya bersifat irreversibel. )eberapa

contoh baterai jenis ini adalah baterai Seng&-arbon, lkalin dan /erkuri. )aterai

sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang dan reaksi kimianya bersifat

reversibel. )eberapa contoh baterai jenis ini adalah baterai Lead-Acid accu#,Nickel-

Cadmium (Ni-Cd), Nickel-Metal Hydride (NiMH), danLithium Io (Li-Io)[].

(iantara baterai&baterai sekunder tersebut, baterai 0ithium&ion 0i&ion#

adalah salah satu perangkat penyimpanan energi yang ramah lingkungan, dan sudah

terbukti sebagai sumber daya elektrokimia yang paling maju dalam dua dekade

terakhir[]. -elebihan baterai 0i&ion adalah memiliki li!ecycleyang panjang 22&1222

siklus#, bobot yang ringan dan memiliki kapasitas energy spesifik serta tegangan

operasi yang lebih tinggi daripada baterai sekunder yang lain[1,%].

)aterai 0i&ion pada umumnya memiliki empat komponen utama yaitu

katoda, anoda, elektrolit dan separator. -atoda merupakan elektroda positif yang

berfungsi sebagai tempat pengumpulan ion lithium serta merupakan tempat bagi

material aktif, dimana lembaran pada katoda biasanya adalah aluminium l 3oil#.

)eberapa jenis material yang digunakan untuk katoda adalah 0i4o5%, 0i6i5%,

0i/n%5, 0i4o1+'6i1+'/n1+'5%dan 0i3eP5. noda merupakan elektroda negatif yang

berkaitan dengan reaksi oksidasi setengah sel yang melepaskan elektron ke dalam

sirkuit eksternal.noda juga berfungsi sebagai tempat pengumpulan ion lithium serta

merupakan tempat bagi material aktif, dimana lembaran pada anoda biasanya berupa

tembaga 4u !oil#. )eberapa material yang digunakan untuk anoda adalah 7rafit

0i48#, Titanate 0iTi51%#,Li-Metal, Si dan 7e. !lektrolit merupakan material yang

bersifat penghantar ionic yang berfungsi sebagai media untuk mentransfer ion lithium

antara katoda dan anoda.

Separator adalah material berpori yang terletak di antara

anoda dan katoda yang berfungsi sebagai barrier antara elektroda untuk menjamin

tidak terjadinya hubungan pendek yang bisa menyebabkan kegagalan dalam baterai.

Separator dapat berupa elektrolit yang berbentuk gel, atau plastik film microporous

nanopori#, atau material iertberpori yang diisi dengan elektrolit cair[8].


3/4

Perkembangan penelitian baterai 0i&ion terus dilakukan untuk memperoleh

performa baterai 0i&ion yang lebih baik dan lebih murah serta ramah lingkungan.

)eberapa cara telah yang dilakukan diantaranya dengan menggunakan material baru

yang lebih murah dan ramah lingkungan serta membuat ukuran material aktif dalam

ukuran ao[9]. Salah satu factor penting yang digunakan untuk mendukung performa

baterai 0i&ion adalah perekat pada material aktif yang digunakan. Sebuah perekat

yang baik untuk baterai 0i&ion harus memenuhi berbagai persyaratan. Selain

mempunyai sifat kimia dan elektrokimia yang stabil pada sistem elektroda dan

elektrolit, juga harus mampu mengakomodasi perubahan dimensi yang besar selama

operasi elektroda. Selanjutnya, dari sudut pandang kepadatan energi, diharapkan

bahwa sifat perekat ini cukup dicapai dengan serendah mungkin dalam kandungan

perekat. Peran perekat ini semakin penting akibat adanya transformasi ukuran partikel

aktif dari ukuran mikro ke nano#[:].

Perkembangan penelitian yang berlangsung telah menemukan calon baru

untuk perekat yang digunakan dalam baterai 0i&ion. $asil penelitian tersebut telah

menunjukkan bahwa gelatin dalam grafit sebagai elektroda negati*e tidak hanya

memenuhi semua persyaratan dasar untuk perekat yang baik, tetapi juga memainkan

peran tambahan sebagai pengubah permukaan. /odifikasi permukaan partikel grafit

dengan gelatin mempengaruhi proses pasi*asi, yang mengarah ke lebih tipis dan lebih

kompak pada film pasif dibandingkan dengan ketika menggunakan pengikat

kon*ensional poly*inylidene difluorida P"(3#. kibatnya, kerugian ire*ersibel

karena pasi*asi jauh menurun sedangkan kapasitas re*ersibel meningkat[:].

Seperti

halnya gelatin, selulosa juga merupakan polielektrolit alam, namun memiliki

kepadatan kelompok fungsional yang rendah. Sehingga selulosa akan menjadi bahanpengikat yang baik digunakan untuk mempelajari meknisme perekatan dan degradasi

di berbagai isi perekat[:].

1.2 Identifikasi Masalah


4/4

1.3 Maksud dan Tuuan Penelitian

1.! "egunaan Penelitian

1.# L$kasi dan %aktu Penelitian

Documents

Karakteristik Bahan Komposit Grafit-CMC