SINTESIS LITHIUM TITANAT DENGAN METODE HIDROTERMAL DAN EFEK SUHU SINTERING PADA KARAKTERISTIK NANOSTRUKTURNYA
| Main Authors: | Priyono, Bambang, Juliadi, Juliadi, Zulfia Syahrial, Anne, Herman Yuwono, Akhmad, Kartini, Evvy |
|---|---|
| Other Authors: | Departemen Teknik Metalurgi dan Material, FT - UI |
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | ind |
| Terbitan: |
BATAN
, 2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://jurnal.batan.go.id/index.php/jsmi/article/view/4001 http://jurnal.batan.go.id/index.php/jsmi/article/view/4001/3472 |
Daftar Isi:
- SINTESIS LITHIUM TITANAT DENGAN METODE HIDROTERMAL DAN EFEK SUHU SINTERING PADA KARAKTERISTIK NANOSTRUKTURNYA. Lithium titanat merupakan salah satu senyawa yang digunakan sebagai material anoda pada baterai lithium ion. Senyawa ini disintesis dengan mencampurkan TiO2 anatase dan lithium karbonat (Li2CO3) dan diproses menggunakan metode hidrotermal pada suhu 120 oC selama 15 jam, selanjutnya disinter pada tiga variasi suhu sintering yaitu 550 oC, 650 oC dan 750 oC untuk menghasilkan LTO fasa spinel kristalin. TiO2 anatase yang dipakai dibuat dengan metode sol-gel dengan suhu kalsinasi 300 oC selama 2 jam. Senyawa yang dihasilkan diamati dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Brunauer Emmet Teller (BET), Spektroskopi Infra Merah (FT-IR) dan Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM). Hasil foto mikrograf FE-SEM memperlihatkan padatan senyawa lithium titanat (Li4Ti5O12), Li2TiO3, dan sisa TiO2 rutile dengan struktur morfologi tidak beraturan sebagai aglomerat. Hasil XRD dan BETmenunjukkan bahwa pada suhu sintering 550 oC dihasilkan ukuran kristalit ratarata 23,45 nm, luas permukaan 6,65 m2/g, dan didominasi oleh TiO2 rutile, sementara suhu sintering 650 oC dihasilkan ukuran kristalit rata-rata 27,70 nm, luas permukaan 1,91m2/g, danmasih didominasi oleh TiO2 rutile dan pada suhu 750 oC dihasilkan ukuran kristalit rata-rata 52,06 nm, luas permukaan sangat kecil, dan didominasi oleh litihum titanat (Li4Ti5O12). Hasil FT-IR mengkonfirmasikan keberadaan LTO spinel pada padatan hasil sintering. Ukuran kristalit yang diperoleh dalam kisaran di bawah 100 nm, sesuai dengan tujuan penelitian ini. ABSTRACT SYNTHESIS OF LITHIUM TITANATE USING HYDROTHERMAL METHOD AND THE EFFECT OF SINTERING TEMPERATURE ON ITS NANOSTRUCTURE. Lithium titanate is one of the compounds used as anode material in lithium ion batteries. This compound is synthesized using hydrothermal method at 120oC for 15 h bymixing TiO2 anatase and lithium carbonate (Li2CO3) as a source of lithium followed by sintering at 550, 650 and 750 oC to obtain the LTO with spinel crystalline phase. The TiO2 anatase in this research was made by the sol-gel method with calcination temperature at 300oC for 2 hours. The obtained compounds were investigated using X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmet-Teller (BET), FT-IR spectroscopy and field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The FE-SEM micrograph results show the compounds of lithium titanate (Li4Ti5O12), Li2TiO3 and the remainder of TiO2 rutile with irregular morphological structures as agglomerates. The XRD and BET results shows that sintering at 550 oC produced average crystallite size of 33.45 nm and a surface area of 6.65 m2/g, dominated by TiO2 rutile. Further, the sintering temperature of 650 oC produced average crystallite sizes of 27.70 nm, surface area of 1.91 m2/g, dominated by TiO2 rutile. Finally, the temperature of 750 oC produced average crystallite sizes of 52.06 nm, dominated by lithium titanate (Li4Ti5O12). The FT-IR results confirms the presence of LTO spinel in the sintered product. Finally, the aim of this work to obtain the crystallite size below 100 nm has been achieved.