MEMBRAN PVA DENGAN SUBTITUSI NPS DISIAPKAN DENGAN METODE INFERSI: SEBAGAI SEPARATOR BATERAI Li-ION

Kata Kunci: PVA, nanopartikel (NPS), inversi fasa, separator.

Abstract

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk sintesis separator membran PVA dengan subtitusi nano partikel SiO₂ (NPS) dengan metode inversi fasa sebagai aplikasi dalam baterai Li-ion. Inversi fasa merupakan metode yang digunakan untuk mengubah polimer cair menjadi lebih padat. Sintesis ini dilakukan dengan cara melarutkan PVA kemudian menambahkan SiO₂ dan mencetaknya dalam wadah datar. Morfologi separator membran dapat diamati dengan karakterisasi SEM. Metode inversi fasa dapat membentuk membran separator komposit PVA/SiO₂ dalam orde mikro dengan ketebalan terkecil yaitu 38,4 µm. Adanya peningkatan konsentrasi SiO₂ dapat menambah ukuran pori membran separator dari 7% - 10% dan dapat meningkatkan sudut kontak dari 59,8^° - 65,6^°. Resistansi membran separator menurun sebesar 8,2% dan konduktivitas listrik separator semakin meningkat seiring dengan penambahan SiO₂ yaitu dari 3,240 x 10^-4 S/cm sampai dengan sebesar 3,530 x 10^-4 S/cm. Penambahan SiO₂ berbanding lurus dengan sifat tahan panas separator membran. Penambahan SiO₂ NPS pada larutan PVA dengan menggunakan metode inversi fasa akan meningkatkan porositas, konduktivitas listrik, dan konduktivitas termal sehingga membran dapat di aplikasikan sebagai separator baterai Li-ion.

Kata Kunci: PVA, nanopartikel (NPS), inversi fasa, separator.

Abstract

This research is aimed to synthesize a PVA membrane separator with nanoparticles SiO₂ (NPS) substitution using phase inversion method as an application in Li-ion battery. Phase inversion is a method used to convert a liquid polymer into a solid one. This synthesis is carried out by dissolving the PVA, then adding the SiO₂, and molding it in a flat container. The morphology of the membrane separator can be observed by SEM characterization. The phase inversion method can form a PVA/SiO₂ composite separator membrane in a micro size with the smallest thickness of 38,468 µm. The increase of SiO₂ concentration can enlarge the pore size of the separator membrane from 7% - 10% and the contact angle from 59.896° - 65.655°. The separator membrane resistance decreases by 8.2% and the electrical conductivity of the separator increase with the addition of SiO₂ from 3.240 x 10^-4 S/cm to 3.530 x 10^-4 S/cm. The increase of SiO₂ is directly proportional to the heat resistance properties of the membrane separator. The addition of SiO₂ NPS to the PVA solution using the phase inversion method will raise the porosity, electrical conductivity, and thermal conductivity, so that the membrane can be applied as a Li-ion battery separator.

Keywors: PVA, nanoparticles (NPS), phase inversion, separator