Unjuk Kerja Baterai Li-ion Tanpa Anoda (Anode-free Li-ion Battery) Pada Sel Silinder 18650. Muhammad Nur Ikhsanudin, 2022. Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57126.

Baterai Li-ion adalah baterai yang sudah banyak digunakan pada portable devices seperti : handphone, laptop, remot, dan sedang dikembangkan sebagai energi alternatif yang mendukung suatu mesin, sehingga pemenuhan terhadap kebutuhan baterai dengan densitas energi tinggi semakin meningkat. Biasanya, baterai Li-ion konvensional menggunakan grafit sebagai material anoda karena menyediakan tingkat kemanaan yang sangat baik walaupun kapasitasnya tidak terlalu tinggi. Logam Li menjadi salah satu pertimbangan pengganti grafit. Namun, penggunaan logam Li sebagai anoda sangat beresiko, terutama aspek keamanan karena sangat reaktif. Anode-free Li-ion Battery (AFLB) menjadi salah satu alternatif model baru yang menawarkan kerapatan energi yang tinggi pada suatu ukuran baterai yang sama dibanding model konvensional. Kendala yang dihadapi baterai model baru ini adalah masih dikembangkan skala kecil dan memiliki keterbatasan terhadap performa elektrokimia. Pada penelitian ini dilakukan fabrikasi full-cell AFLB pada model komersial sel silinder 18650 dengan beberapa optimasi dan modifikasi yang dapat menjadi langkah awal pertimbangan penggunaan AFLB. Optimasi pertama yang dilakukan adalah material katoda yang digunakan (NMC622 dan LFP). AFLB dengan katoda NMC622 menunjukkan performa yang lebih baik ditinjau dari kapasitas dan stabilitas 50 siklus pertama. Optimasi kedua adalah mass loading (ketebalan coating katoda) yang berpengaruh pada transfer ion selama proses charge/discharge. Mass loading divariasi dengan ketebalan coating katoda 50, 100, 150, 200, dan 250 ?m. Area capacity dan uji Cyclic Voltammetry (CV) menunjukkan ketebalan yang optimal adalah 200 ?m (2,75 mAh/cm2). Pelapisan emas dilakukan dengan variasi ketebalan 2,5; 5,0; dan 7,5 nm untuk mengetahui pengaruh peningkatan konduktivitas permukaan Cu-foil. Terjadi peningkatan karakteristik elektrokimia dan hasil terbaik pada ketebalan pelapisan emas 5,0 nm yang mana peningkatan performa ini tidak signifikan. Oleh karena itu, untuk meningkatkan performa elektrokimia dilakukan modifikasi lebih lanjut pada Cu- foil dengan pretreatment asam organik. Variasi yang dilakukan adalah dengan asam asetat, asam laktat, dan asam oksalat. Tujuannya adalah memodifikasi permukaan Cu-foil sehingga persebaran ion litium dapat homogen dan berdasarkan hasil uji post mortem dapat mengurangi kandungan oksigen (O) pada Cu-foil yang dapat menekan resiko terjadinya pitting corrosion selama proses charge/discharge. Asam asetat menunjukkan karakterisktik elektrokimia paling bagus dengan kapasitas sebesar 181,70 mAh/g, stabilitas siklus yang paling baik, dan performa rate menunjukkan peningkatan 10 kali lipat. Sehingga modifikasi Cu-foil dengan Au dan asam organik sangat berpeluang untuk AFLB.