SINTESIS LITHIUM TITANAT DENGAN METODE HIDROTERMAL DAN EFEK SUHU SINTERING PADA KARAKTERISTIK NANO STRUKTURNYA

Abstract

SINTESIS LITHIUM TITANAT DENGAN METODE HIDROTERMAL DAN EFEK SUHU SINTERING PADA KARAKTERISTIK NANO STRUKTURNYA. 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 BET menunjukkan 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, dan masih 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.