PENGARUH FRAKSI KONSENTRASI NANOKOMPOSIT Fe 3 O 4 /PANi  DENGAN METODE SOL-GEL SPIN COATING UNTUK MATERIAL ELEKTRODA BATERAI LITHIUM
Varadila Sahanaya *) , Ramli dan Yenni Darvina Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Padang, Jalan Prof. Dr. Hamka Air Tawar, Padang 25131
varadilavardil153@gmail.com

## ABSTRACT
In this modern era, technological developments in the field of electronic devices are progressing very rapidly. Therefore, this triggers the demand for storage of electrical energy, one of which is a lithium battery. The performance of the lithium battery depends on the electrode material used. The purpose of this study was to investigate  the  effect  of  Fe 3 O 4 concentration  on  Fe 3 O 4 /PANi  nanocomposite  electrical  properties  by  sol  gel method  for  lithium  battery  electrode  material.  In  this  study,  the  growth  of  Fe 3 O 4 /PANi  nanocomposite  layers using  spin  coating  method  with  a  concentration  variation  of  30%,  40%,  50%,  60%  and  70%.  Magnetite  was prepared using  sol-gel technique  with  precursors  (Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O).  Then the  precursor  was  mixed  with  PANi polymer with varied concentrations. The results of Fe 3 O 4 /PANi Gel are coated on a glass substrate followed by a drying process. Fe 3 O 4 /PANi nanocomposite layers were characterized using X-Ray Diffraction and Scanning Electron  Microscopy  and  LCR  meters.  The  results  of  this  study  indicate  that  at  a  concentration  of  30%  to  a concentration of 40% there is a decrease but at a concentration of 50% an increase in the size of the crystal and at  a  concentration  of  60%  to  70%  decreased  again.  FTIR  results  show  the  molecular  bond  formed  and  the results  of  SEM  imaging  show  the  thickness  of the  nanocomposite  layer. As  well  as conductivity  and  electrical capacitance  obtained  through  characterization  using  LCR  meters  which  are  6.91218303  S/cm  and  2.69  x10- 10F.
Keywords : Baterai Lithium, Fraksi Konsentrasi Fe3O4/PANi, Lapisan Nanokomposit    Fe3O4/PANi,Sifat Listrik, Spin Coating

## PENDAHULUAN
Dewasa ini, kebutuhan akan perangkat elektronik mengalaami perkembangan yang cukup pesat hal  ini mengakibatkan terjadinyaa krisis energi. Oleh karena itu,  mendorong  untuk  mmengembangkan  energi terbarukan  dan  perangkat  penyimpanan  energi terutama pada baterai lithium. Baterrai lithium adalah baterai  yang  paling  banyak  digunakan  dalam perangkat  elektronik.  Baterai  lithium  memiliki keunggulan  tidak  memiliki memory  effect, memiliki kapasitas  energi  yang  tinggi,  dan  dapat  diisi    ulang. Namun,  memiliki    kelemahan  safety    problem, ekonomi dan masalah lingkungan [4][7][14][26] . Kelemahan  ini  mendorong  untuk  mengembangkan material  elektroda  baterai  lithium  yaang  lebih  baik lagi.  Bahan  elektroda  yang  banyak  digunakan  pada baterai  lithium  adalah  grafit,    House  dan  Ross (2007) [10] menjelaskan  bahwa  sifat  elektrokimia grafit menghalangi perpindahan ion lithium dan jarak yang  ditempuh  untuk  lepas dari  grafit  semakin  jauh, karena  ukuran  partikel  grafit  yang  besar  sehingga energi yang dihasilkan berkurang. Menurut (Rohman, 2012) [19] ,  secara  teoritik  grafit  memiliki  kapasitas energi  sebesar  372 mAhg -1 .  Nilainya  tergolong kecil untuk  dapat  memenuhi  tuntutan  kinerja  baterai lithium  yang  semakin  tinggi.  Salah  satu  kandidat pengganti grafit adalah nanopartikel magnetit  Fe 3 O 4 Nanopartikel  Fe 3 O 4 magnetit  memiliki  kapasitas
teoritik  yang  tinggi    sebesar  1000  mAh/g, kelimpahan  di  alam  yang  tinggi  dan  biaya pemrosesan rendah [2] .  Material  dengan  struktur nano dapat  ditingkatkan  secara  signifikan  melalui  proses elektrokimia dalam elektroda yaitu dapat mengurangi jarak pembawaan ion, elektron dan juga area kontak elektroda  yang  besar  sehingga  diharapkan  peng isian/pemakaian  ( charge/discharge )  dan  kapasitas yang  berenergi  tinggi  bisa  dinaikkan  pada  baterai litium    untuk  material  elektroda  yang  bentuk strukturnya nano [2] .
Material  elektroda  dari  beberapa  kandidat  telah dilakukan pada penelitian Wigayati (2009) [25] sintesis lembaran  grafit  dengan  konduktivitas  listrik  sebesar 6,2x10 -3 -43,8x10 3 S/cm, dan juga membuat elektroda baterai  lithium  dengan  bahan  karbon  aktif  dengan konduktivitas  dan  kapasitansi  listrik  yang  diperoleh sebesar  2,34x10 -6 dilakukan  oleh  Susana  dan  Astuti (2016) [24] ,  kemudian  membuat  komposit  anoda Li 4 Ti 5 O 12 dengan  konduktivitas  listrik  sebesar 32,7x10 -3 S/cm  yang  telah  dilakukan  oleh  Subhan dan  Prihandoko  (2011) [23] .  Namun  pada  penelitian ini kami membuat elektroda dari lapisan nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  yang  disintesis  dengan menggunakan metoda penumbuhan lapisan tipis.
Banyak  cara  yang  dilakukan  dalam  penumbuhan lapisan  tipis  diantaranya  yaitu  sputtering  yang dilaporkan  dalam  jurnal  (Ramli  ,  dkk,  2017) [17] ,  DC magnetron sputtering (Ramli,  dkk,  2016) [16] dan
semprot pirolisis (isac,  dkk,  2007) [13] .  Namun metode  tersebut  memiliki  kekurangan  diantaranya luas  daerah  penumbuhan  lapisan  tipis  yang  kecil, instrumen canggih dan biaya tinggi. Oleh karena itu, cara  melakukan  penumbuhan  lapisan  tipis  secara sederhana dengan spin coating. Metode spin coating adalah  metode  dimana  pelapisan  dilakukan  diatas substrat  yang  diputar  dengan  kecepatan  tertentu sehingga  adanya  gaya  sentripetal,  larutan  atau  gel yang menempel mengalir ke arah pinggir substrat dan pelarut  menguap  serta  diiringi  reaksi  kondensasi, sehingga diperoleh lapisan berupa film padat. 1.
Gambar 1. Skema dari Tahapan Spin Coating [20]
Skema  proses spin  coating yang  terdiri  dari  4 tahapan  ditunjukkan  pada  Gambar  1  Rustami (2008) [21] tahap  pertama  merupakan  tahap  deposisi yaitu  meneteskan  berupa  gel  diatas  substrat  yang belum diputar. Kemudian tahap kedua substrat mulai diputar  berikutnya.  Dan  2  tahap  selanjutnya  laju putaran konstan dan tidak ada percepatan sudut pada substrat. Kemudian dilakukan tahap spin-off sehingga sebagian cairan berlebih menuju ke tepi substrat dan membentuk tetesan-tetesan. Semakin menipis lapisan yang  terbentuk  maka  tetesan-  tetesan  akan  makin berkurang.  Lapisan  semakin  tipis  diakibatkan  oleh oleh  adanya  penambahan  hambatan  alir  dan viskositas. Kemudian dilakukan tahapa terakhir yaitu evaporasi  sebagai  mekanisme  utama  dari  proses penipisan lapisan.
Riaz, dkk, (2014) [18]
telah melakukan penumbuhan  lapisan  tipis  magnetit  dengan  metode spin  coating diatas  substrat  Cu  kemudian  Eken  dan Ozenbas  (2009) [6] menumbuhkan  lapisan  tipis magnetit diatas substrat kaca. Dan juga menggunakan metode  kimia  yaitu  metode  sol  gel.  Metode  sol  gel merupakan  pembuatan  lapisan  tipis  dengan  proses kimia berupa reaksi hidrolisis dan kondensasi.
Metode  sol  gel  memiliki  keunggulan  yaitu menghasilkan  material  yang  komposisinya  bisa dikontrol  dan  tingkat  kehomogenan  tinggi.  Dalam pembuatan  material  elektroda  baterai  lithium diperlukan  pengetahuan  mengenai  sifat  kelistrikan dari  material  elektroda  tersebut.  Sifat  suatu  material elektroda  bergantung  pada  nilai  konduktivitas  dan
kapasitansi  listrik.  Konduktivitas  listrik  adalah kemampuan  suatu  bahan  untuk  menghantarkan  arus listrik. Nilai  konduktivitas dinyatakan dalam persamaan:
(1)
Dengan    adalah  konduktivitas  (S/cm),  L adalah  panjang  (cm),  R  adalah  resistansi  ( dan  A adalah  luas  penampang  cm 2. .  sedangkan  kapasitansi adalah  kemampuan  untuk  menyimpan  muatan listrik [12] .  Nilai  resistansi  diukur  menggunakan  alat LCR meter. Gambar 1 merupakan alat LCR meter.

## Gambar 1. Alat LCR Meter
Dengan  melakukan  pengujian  konduktivitas  dan kapasitansi  listrik,  maka  dapat  ditentukan  apakah nilai  konduktivitas  dan  kapasitansi  suatu  material dapat memenuhi kebutuhan untuk material elektroda baterai lithium.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  eksperimen, penelitian  ini  dilakukan  dari  bulan  Desember-Mei 2017  di  Laboratorium  Fisika  Material  dan  Biofisika FMIPA  Universitas  Negeri  Padang.  Sampel  yang digunakan  yaitu  sampel  pasir  besi  yang  diambil  dari Sangir  Kabupaten  Solok  Selatan  Sumatera  Barat. Dalam  penelitian  ini  menggunakan  variabel  bebas yaitu  variasi  fraksi  konsentrasi  30%;  40;  50%;  60% dan  70%  Fe 3 O 4 /PANI  dan  variabel  kontrol temperatur  sol  gel 80 o C  selama  2  jam,  dan  variabel terikat konduktivitas dan kapasitansi listrik. Kemudian gambar skema alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah HEM-E3D, Furnance, Magnetic Stirer, Spin Coating , termometer,  timbangan  digital,  erlenmeyer,  gelas beaker,  pengaduk,  pipet  tetes,  substrat  kaca,  SEM, XRD  dan  LCR  Meter.  Sedangkan  bahannya  yaitu pasir  besi  magnetit,  asam  oksalat,  ethylen  glycol, asam  nitrat,  polimer  polianilin  (PANi),  aquabides, amonium  persulfat  dan  HCL.  Bentuk  dari  Pasir  besi magnetit dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Skema Alur Penelitian
Gambar 3. Pasir Besi Magnetit Sangir Solok Selatan
Prosedur  penelitian  yaitu  mempreparasi  sampel yang  diambil  dari  Sangir  Solok  Selatan,  kemudian pemurnian pasir besi yang dilakukan dengan menarik pasir  besi  menggunakan  magnet  permanen  terlebih dahulu  sebanyak  20  kali  tarikan  untuk  memisahkan antara  pasir  yang  mengandung  besi  dengan  bahan- bahan  campuran  lainnya  yang  tidak  mengandung unsur  besi.  Selanjutnya  pasir  besi  yang  telah  ditarik tersebut  dicuci  menggunakan  aquabides,  lalu  setelah itu  dikeringkan  dan  ditarik  lagi  dengan  magnet sebanyak 20 kali.
Penghalusan  sampel  menggunakan  HEM-E3D yang  dilakukan  dengan  perbandingan  bola  milling terhadap sampel yaitu 10:1 (1 gram sampel sebanyak 10  gram  bola-bola  milling),  dimana  dalam  satu  kali milling  sampel  yang  dibutuhkan  sebanyak  6  gram dan  bola milling 60  gram.  Proses milling dilakukan selama waktu 30 jam. Waktu milling yang digunakan ini  berdasarkan  penelitian  (Darvina,  dkk  2017) [5] , dimana  pada  waktu milling 30  jam,  hilangnya  fasa hematit    sehingga  memperoleh  fasa  homogen magnetit  Fe 3 O 4 (Darvina,  dkk,  2017) [5] .  Menurut (Can,  dkk,  2010) [3] ,  pada  proses milling  30 jam mengakibatkan  terjadinya  perubahan  fasa,  karena energi  tinggi  bisa  menaikkan  kinetika  reaksi  dari hematit ke magnetit.
Pembuatan  precursor  berdasarkan  penelitian (Darvina, dkk 2017) [5] , dalam pembuatan lapisan tipis nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi,  sampel  di  preparasi menggunakan  metode  sol-gel  dengan precursor (Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O).  Bahan  yang  digunakan  dalam membuat precursor yaitu  asam  oksalat,  asam  nitrat dan ethylene glycol. Sedangkan alat yang digunakan untuk  membuat precursor  magnetit yaitu magnetic stirrer pengaduk , termometer dan beaker . Selanjutnya proses pembuatan precursor
(Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O)  ini,  dilakukan  pada  suhu  110 0 C selama 15 menit dengan mereaksikan Fe 3 O 4 sebanyak 17,4  gr  dan  4,5  gr  asam  oksalat  (C 2 H 2 O 4 )  dengan asam  nitrat  (HNO 3 )  sebanyak  42  mL  kemudian dilarutkan  sebanyak  14  gr  dan  dimasukkan  dalam beaker dengan mencampurkan 55 gr ethylene glycol lalu  diaduk.  Selanjutnya  larutan  dipanaskan  di  suhu 80 0 C  selama  2  jam  seiring  dengan  di  aduk menggunakan magnetic  sitrer kecepatan  konstan. Lalu  akan  akan  terbentuk  gel  yang  akan  digunakan dalam mekanisme penumbuhan lapisan tipis.
Berdasarkan  penelitian  Husain  (2016) [11] ,  maka pembuatan  nanokomposit  dilakukan  dengan  metode polimerisasi  insitu  dilakukan  pencampuran  antara Anilin (0,1 M) dan HCl dalam 1M sebesar 15 ml dan dilakukan  pengadukan  menggunakan  alat    magnetic stirrer  selama  15  menit  sehingga  terbentuk  anilin hidroklorida. Selanjutnya, nanopartikel Fe 3 O 4 dimasukkan  ke  dalam  larutan  di  atas  lalu  diaduk dengan  kuat  supaya  dalam  larutan  oksida  besi merata.
Dalam  penelitian  ini,  akan  dilakukan  variasi fraksi  massa  Fe 3 O 4 dalam  larutan.  Ketika  dilakukan
pengadukan,  0,1  M  amonium  persulfat  ditambahkan setetes demi setetes dengan lama pengadukan selama 4  jam  agar  polimerisasi  sempurna.  Lalu  endapan yang terbentuk disaring dan dicuci dengan aquabides yang  selanjutnya  akan  dikeringkan  menggunakan oven  selama  24  jam.  Setelah  dikeringkan,  endapan tersebut  menghasilkan  serbuk  nanokomposit  Fe 3 O 4 / PANi.  Kemudian,  serbuk  Fe 3 O 4 /PANi  dilarutkan dengan ethylene glycol. Tahap selanjutnya, dilakukan proses  pengadukan  selama  2  jam  pada  suhu  80 0 C menggunakan magnetic stirer dan kecepatan konstan. Tahap  tersebut  akan  membuat  larutan  menjadi  gel, gel tersebut akan digunakan untuk proses penumbuhan lapisan tipis nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi menggunakan spin  coating dengan  kecepatan  putar 1000  rpm  selama  60  detik.  Bentuk  dari  alat spin coating diperlihatkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Alat Spin coating.
Kemudian lapisan tipis yang terbentuk dikeringkan  pada  suhu  60 0 C  selama  24  jam.  Setelah itu  dikarakterisasi  menggunakan  alat  LCR  meter untuk mengetahui sifat listriknya.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil karakterisasi lapisan nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi   menggunakan alat  XRD untuk  melihat  pola  difraksi.  Pola  difraksi  lapisan nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar  5  Menunjukkan  pola  difraksi  sinar-X terhadap intensitas yang dihasilkan lapisan nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  dengan  konsentrasi  50%. Pada  fraksi  konsentrasi  50%  terdapat  10  puncak lapisan  nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  pada  sudut 11,7850º,  23,5583º,  28,7110º,  33,1969º,  35,5139º, 44,6232º, 47,8323º, 72,6296º, 76,1329º dan 88,3465º dengan  FWHM  0,2047º,  0,2047º,  0,8187º,  0,3070º, 0,6140º,  0,2303º,  0,2558º,  0,3582º,  0,3582º  dan 0,3070º.  Selain  perbedaan  puncak  yang  dihasilkan juga  adanya  perbedaan  intensitas  dan  lebar  puncak
dari  sudut-sudut  difraksi  yang  terbentuk.  Kemudian berdasarkan  hasil  karakterisasi  menggunakan  SEM diperoleh  data  ketebalan  dari  lapisan  nanokomposit. Hasil  pencitraan  menggunakan  SEM  dapat  dilihat pada Gambar 6.
Gambar 5. Pola Difraksi Lapisan Nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi
Gambar 6. Hasil Pencitraan Lapisan Nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi perbesaran 1000x
Gambar  6  menunjukkan  hasil  pencitraan cross- section lapisan  nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  terhadap ketebalan lapisan yang dihasilkan. Ketebalan lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi yang ditumbuhkan mengalami kenaikan seiring bertambahnya konsentrasi.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Prisma, dkk (2014) [15] pada larutan polistiren yang konsentrasi  divariasikan  terhadap  ketebalan  lapisan ZnPc  juga  telah  melaporkan  bahwa  semakin  tinggi fraksi konsentrasi maka lapisan yang dihasilkan akan
semakin  besar.  Hal  ini  terjadi  karena  dengan meningkatnya  konsentrasi  lapisan  nanokomposit semakin  tebal  karena  semakin  banyak  Fe 3 O 4 /PANi yang mengisi celah. Kemudian dengan meningkatkan fraksi  konsentrasi  dari  gel  Fe 3 O 4 /PANi  yang diteteskan  pada  substrat  akan  mengakibatkan  gel yang  menempel  pada  substrat  semakin  banyak sehingga terjadi peningkatan ketebalan lapisan.
Meningkatnya  konsentrasi  gel  yang  diteteskan mengakibatkan  semakin  banyak  gel  yang  menempel pada  substrat  pada  proses  pelapisan  sehingga terjadinya  peningkatan  ukuran  ketebalan  lapisan. Hasil  ini  sesuai  dengan  teori.  Viskositas  atau kestabilan  suatu  larutan  mempertahankan  keadaanya akibat adanya gesekan internal pada fluida (Giancoli, 2001) [8] .  Sehingga  kestabilan  ini  mengakibatkan ketika  larutan  diputar  menggunakan spin  coating maka  lapisan  yang  terbentuk  dengan  konsentrasi tinggi menghasilkan lapisan yang lebih tebal. Lapisan yang  diharapkan  memiliki  ketebalan  nanometer namun  dalam  penelitian  ini  ketebalan  lapisan  yang dihasilkan masih dalam ukuran mikrometer. Selanjutnya  karakterisasi  menggunakan  LCR  meter untuk mengetahui nilai konduktivitas dan kapasitansi dari  lapisan  nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi.  nilai konduktivitas dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai Konduktivitas Listri k Fraksi Konsentrasi lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi.
Fraksi Konsentrasi (%) σ = L/RA (S/cm) 30% 0,682065217 40% 1,971864568 50% 0,219972843 60% 2,269636577 70% 6,912181303
Berdasarkan  Tabel  1  memperlihatkan  hubungan antara fraksi konsentrasi terhadap nilai konduktivitas Fe 3 O 4 /PANi.  Besarnya  nilai  konduktivitas  lapisan nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  untuk  variasi  konsentrasi 30%;  40%;  59%;  60%;  dan  70%  yaitu  sebesar 0,682065217 S/cm, 1,971864568 S/cm, 0,219972843 S/cm, 2,269636577 S/cm dan 6,912181303 S/cm. Nilai  kapasitansi  listrik  untuk  setiap  variasi  fraksi konsentrasi ditunjukkan oleh Tabel 2.
Berdasarkan  Tabel  2  memperlihatkan  hubungan antara konsentrasi terhadap nilai kapasitansi Fe 3 O 4 /PANi.  Besarnya  nilai  kapasitansi  lapisan
nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi  untuk  fraksi  konsentrasi 30%;40%;50%;60%  dan  70%  yaitu  sebesar  sebesar 5,4x10 -11 F,    2,8  x10 -11 F,  4,2  x10 -11 F,    2,69  x10 -10 F, 1,6 x10 -11 F.
Tabel 2. Nilai Kapasitansi Listrik Fraksi Konsentrasi lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi.
Grafik hubungan antara variasi fraksi konsentrasi terhadap  konduktivitas  listrik  lapisan  nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Hubungan Fraksi Konsentrasi terhadap Nilai Konduktivitas Listrik  Lapisan Nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi
Berdasarkan  Gambar  7  memperlihatkan  grafik yang menyatakan hubungan antara fraksi konsentrasi terhadap  nilai  konduktivitas  Fe 3 O 4 /PANi.  Besarnya nilai konduktivitas lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi
untuk fraksi
konsentrasi 30%;40%;50%;60% dan 70% yaitu sebesar 0,682065217 S/cm, 1,971864568 S/cm, 0,219972843 S/cm,    2,269636577  S/cm,  6,912181303  S/cm.  Dari grafik  dapat  dilihat  bahwa  nilai  konduktivitas
Fraksi Konsentrasi (%) C (Kapasitansi) ( F ) 30% 5,4x -11 40% 2,8 x -11 50% 4,2 x -11 60% 2,69 x -10 70% 1,6 x -11
berturut-turut  mengalami  kenaikan  dan  puncak konduktivitas  tertinggi  yaitu  sebesar  6,912181303 S/cm pada fraksi konsentrasi 70%.
Grafik hubungan antara variasi fraksi konsentrasi terhadap  kapasitansi  listrik  lapisan  nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Hubungan Fraksi Konsentrasi terhadap Nilai Kapasitansi Listrik  Lapisan Nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi
Berdasarkan  Gambar  8  memperlihatkan  grafik yang  menyatakan  hubungan  antara  konsentrasi terhadap  nilai  kapasitansi  Fe 3 O 4 /PANi.  Besarnya nilai  kapasitansi  lapisan  nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi untuk  fraksi  konsentrasi    30%;40%;50%;60%  dan 70%  yaitu  sebesar  5,4x10 -11 F,    2,8  x10 -11 F,  4,2  x10 - 11 F,    2,69  x10 -10 F,  1,6  x10 -11 F.  Dari  grafik  dapat dilihat bahwa nilai kapasitansi berturut-turut mengalami kenaikan dan puncak kapasitansi tertinggi yaitu  sebesar  2,69  x10 -10 F pada  fraksi  konsentrasi 60%.  Kemudian  mengalami  penurunan  pada  fraksi konsentrasi 70%.
Konduktivitas  Listrik  lapisan  nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi  untuk  setiap  variasi  konsentrasi  pada Gambar  7  memperlihatkan  adanya  pengaruh  fraksi konsentrasi  terhadap  konduktivitas  listrik  lapisan yang  dihasilkan.  Konduktivitas  listrik  lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi yang ditumbuhkan meningkat  seiring  bertambahnya  fraksi  konsentrasi pada  30%;40%;50%;60%  dan  70%  dengan  nilai konduktivitas berturut-turut yaitu sebesar 0,682065217S/cm,  1,971864568  S/cm,  0,219972843 S/cm,    2,269636577S/cm,  6,912181303  S/cm.  Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori.
Hasil yang diperoleh menunjukkan nilai konduktivitas meningkat seiring dengan bertambahnya  konsentrasi  (Rohman  dan  Subagio, 2013) [20] .  Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Rohman dan  Subagio  (2013) [20] ,  dari  uji  konduktivitas
menunjukkan  bahwa  penambahan  CNT  pada komposit CNT-PVDF meningkatkan nilai konduktivitasnya.  Pada  prosentase  massa  CNT  2%, 4%,  6%,  dan  8%  konduktivitas  mengalami peningkatan  perlahan.  Peningkatan  konduktivitas yang  tinggi  diperoleh pada  prosentase  massa  CNT 10% dengan  konduktivitas  sebesar  5,36  x10 -3 S/cm . Hal yang sama juga telah dilaporkan oleh Susana dan Astuti  (2016) [24] yaitu  konsentrasi  terhadap  nilai konduktivitas  listrik  suatu  bahan  berbanding  lurus semakin besar konsentrasi maka konduktivitas listrik pun  akan  semakin  tinggi  dan  hasil  penelitiannya mendapatkan   konduktivitas  sebesar 2,34x10 -6 S/cm. Namun,  hasil  yang  diperoleh  Rohman  dan  Subagio (2013) [20] serta  Susana  dan  Astuti  (2016) [24] dibandingkan  dengan  hasil  konduktivitas  pada penelitian kami memperoleh hasil jauh lebih tinggi.
Gambar  8  memperlihatkan  adanya  pengaruh fraksi konsentrasi terhadap kapasitansi listrik lapisan yang dihasilkan. Kapasitansi listrik lapisan nanokomposit Fe 3 O 4 /PANi yang ditumbuhkan meningkat  seiring  bertambahnya  fraksi  konsentrasi pada  30%;40%;50%;60%  dan  70%  dengan  nilai kapasitansi  berturut-turut  yaitu  sebesar  5,4x10 -11 F, 2,8  x10 -11 F,  4,2  x10 -11 F,    2,69  x10 -10 F,  1,6  x10 -11 F. Hasil  yang  diperoleh  sesuai  dengan  teori.  Namun pada  fraksi  konsentrasi  70%  mengalami  penurunan kapasitansi.
Hal  tersebut  terjadi  karena  disebabkan    adanya mekanisme  interkalasi  dan  deinterkalasi  pada  ion lithium. Menurut (Subhan dan Prihandoko, 2011) [23] , dalam  mengetahui  kapasitas  sel  baterai  tergantung pada  aspek  kimia  permukaan  yang  bagus  sehingga mekanisme  interkalasi  dan  deinterkalasi  terjadi dengan  baik.  Jika  dibandingkan  dengan  hasil kapasitansi  yang  diperoleh  oleh  Susana  dan  Astuti (2016) [24] 327,93  x  10 -6 F,  hasil  yang  kami  peroleh paling  besar  yaitu  2,69  x10 -10 F  tetapi  hasil  ini  lebih kecil  dibandingkan  dengan  penelitian  Susana  dan Astuti  (2016) [24] .  Hal  ini  disebabkan  karena perbedaan  sampel  yang  digunakan  karena  pada penelitian  ini  kami  membuat  sampel  dalam  bentuk lapisan  tipis  sedangkan  pada  penelitian  Susana  dan Astuti  (2016) [24] membuat  sampel  dalam  bentuk pellet.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan didapatkan  nilai  dari  konduktivitas  dan  kapasitansi litrik    dari  lapisan  nanokomposit  Fe 3 O 4 /PANi. Besarnya  nilai  konduktivitas  dan  kapasitansi  pada fraksi  konsentrasi  30%;40%;50%;60%  dan  70%, bertuturut-turut yaitu 0,682 x10 -2 S/cm, 1,97186 x10 -2 S/cm,  0,21997  x10 -2 S/cm,  2,2696  x10 -2 S/cm,  6,912 x10 -2 S/cm  dan  5,4x10 -11 F,    2,8  x10 -11 F, 4,2  x10 -11 F, 2,69  x10 -10 F,  1,6  x10 -11 F.  Dari  hasil  penelitian, semakin  besar  fraksi  konsentrasi  maka  nilai konduktivitas dan kapasitansi juga semakin besar.
Agar dihasilkan lapisan nanokomposit yang lebih bagus lagi proses sol gel dilakukan dengan lebih baik yaitu  larutan  yang  dihasilkan  lebih  kental  sehingga pada  proses  pelapisan  di  atas  substrat  menggunakan spin coating lapisan lebih homogen da lebih lengket.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Bhushan, B. 2007. Handbook of Nanotechnology . Ohio State University. Columbus USA. hal. 316.
[2] Cabana J, Monconduit L, Larcher D, dan Palachin R.  2010.  Beyond  Intercalation ‐ Based  Li ‐ Ion
Batteries: The State of the Art and Challenges of Electrode Materials Reacting Through Conversion  Reactions. Advanced  Materials .  Vol. 22  hal. E170–E192.
[3] Can. M. M., Ozcan, S., Ceylan A., Firat. T.. 2010. Effect  of  Milling  Time  on  The  Synthesis  of Magnetite  Nanoparticles  by  Wet  Milling. Materials  Science  and  Engineering B,  Vol.  172 (2010), hal. 72–75.
[4] Choi,  J.W  dan  Aurbach,  D.  2016.  Promise  and reality  of  post-lithium-ion  batteries  with  high energy densities. Nature Reviews Materials . Vol. 1. hal. 1-16.
[5] Darvina,  Y,  Rianto,  D,  Murti,  F,  Yulfriska,  N, Ramli. 2017. Struktur Nano Partikel Oksida  Besi dari  Pasir  Besi  Pantai  Tiram  Sumatera  Barat. Prosiding Semirata Bidang Mipa.
[6] Eken, A. E., Ozenbas, M. 2009. Characterization of  nanostructured  magnetite  thin  films  produced by  sol–gel  processing. Journal  Sol-Gel  Sci Technol . 50:321–327.
[7] Ge, Y, Jiang , H, Zhu, J, Lu, Y, Chen, C, Hu, Y, Qiu, Y, dan Zhang, X. 2015. High Cyclability  of Carbon-Coated  TiO 2 Nanoparticles  as  Anode  for Sodium-Ion  Batterie. Electrochimica  Acta, Vol. 157. hal. 142–148.
[8] Giancoli,  D.C.  2001. Fisika. Edisi  Kelima. Jakarta : Erlangga.
[9] Hidayat,  A.S,  Rokhmat,  M.,  Qurthobi,  A.,  2014. Pengaruh  Suhu  dan  Kecepatan  Putar  Spin Coating  Terhadap  Kinerja  Sel  Surya  Organik Berbahan  Dasar  TiO 2 . Jurnal  e-  Procceding  of Engineering .  Vol.1.  No.1  Desember  2014 hal.147. ISSN : 2355-9365.
[10] House,  V.  E.  and  Ross,  F.,  2007,  “Anode‟r‟ way”  –  Why  the  anode  yields  better result , Altair nanotechnologies , (Altairnano) Inc.
[11] Husain, J, Pradeep, P, Raghu, N, Yadwad, A.M, Kamblee, P, Reddy, N, Sagar, J, Anjum, B, and Prasad,  M.N.V.  2016.  Synthesis  Conductivity and  Sensitivity  Studies  of  Polyaniline-  Iron Oxide  nanocomposites. Ferroelectrics 505.  pp. 229–235.
[12] Irzaman, A Maddu, H Syafutra, dan A Ismangil. 2010.  Uji  Konduktivitas  Listrik  Dan  Dielektrik Film  Tipis  Lithium  Tantalate  (  LitaO 3 )  Yang Didadah Niobium Pentaoksida (Nb 2 O 5 ) Menggunakan Metode Chemical Solution
Deposition . Prosiding  Seminar  Nasional  Fisika 2010 ISBN : 978-979-98010-6-7.
[13] Isac,  L.  Duta,  A.,  Kriza,  A.,  Manolache,  S., Nanu,  M.  2007.  Copper  Sulfides  obtained  by spray  pyrolysis  possible  absorbers  in  solid-state solar cells. Journal Thin Solid Films, Elsevier. 5755-5758.
[14] Liu,  C,  Li,  F,  Ma,  L-P,  dan Cheng,  H.M.  2010. Advanced  Materials  for  Energy  Storage. Advanced Materials . Vol. 22. Hal. E28-E62.
[15] Prisma, A.J.P., Djoko, D.J.  H.S., dan Masruroh. 2014.  Pengaruh  Konsentrasi  dan  Viskositas Larutan Polistirene terhadap Morfologi
Permukaan  dan  Ketebalan  Lapisan  ZnPc  pada Permukaan  QCM. Jurnal  fisika  Universitas Brawijaya .
[16] Ramli, Hartono, A., Sanjaya, E., Aminuddin, A., Khairurrijal, Haryanto, F., Imawaan, C., Djamal
M. 2016. A Novel Ternary CoFe2O4/CuO/CoFe2O4 as a Giant Magnetoresistance Sensor. Journal Mathematical  and  Fundamental  Sciences Vol. 48, No. 3, 230- 240
[17] Ramli,  Jonuarti,  R.,  Hartono,  A.  2017 Analisis Struktur  Nano  dari  Lapisan  Tipis  cobalt  Ferrite Yang  Dipreparasi  dengan  Metode  Sputtering . Eksakta Vol. 18 No. 1.
[18] Riaz,  S.,  Ashraf,  Robina,  Akbar,  A.,  Nassem, S.2014.  “  Free  Growth  of  Iron  Oxide Nanostructures  by  Sol-Gel  Spin  Coating Tchnique-Structural  and  Magnetic  Properties.” Jurnal  IEE  Transactions  On  Magnetics .  Vol  50 No.8 Agustus 2014
[19] Rohman,  Fadli.  2012.  Aplikasi  graphene  untuk baterai Litium ion. Jurnal ITB Bandung.
[20] Rohman,  M.,  Subagio,  A.,  Studi  Karakteristik Kelisstrikan Komposit Karbon Nanotube- Polyvinilidene-Flouride (CNT-PVDF).
Youngster  Phyics  Journal .Vol.1  No.3,  April 2013 Hal 35-40.
[21] Rustami,  S.  2008.  Sistem  Kontrol  Kecepatan Putar Spin  Coating Berbasis  Mikrokontroler ATmega8535. Jurnal Fisika IPB .
[22] Shinde.V.R  et.  al.  2007.  “Studies  on  growth  of ZnO  thin  films  by  a  novel  chemical  method”. Solar  energy  Material  &  Solar  Cell .  91,  1055- 1061.
[23] Subhan,  A.,  dan    Prihandoko,  B.  2011. Pembuatan Komposit Anoda Li 4 Ti 5 O 12 dan Soda Lime Silica. Jurnal Ilmu Teknologi TELAAH ,Vol. 29, 27-36 Mei  2011.
[24] Susana, H, dan Astuti. 2016. Pengaruh Konsentrasi LiOH terhadap Sifat Listrik Anoda Baterai Litium Berbasis Karbon Aktif Tempurung Kemiri. Jurnal Fisika Unand. Vol. 5. No 2 ISSN 2302-8491.
[25] Wigayati,  E.M.,  Pembuatan  Dan  Karakterisasi Lembaran    Grafit  untuk  Bahan  Anoda  pada
Baterai Padat Lithium .  Jurnal Fisika Himpunan Fisika Indonesia , Vol.9 No.1 , 70-78 Juni 2009.
[26] Zhou,  X,  Dai,  Z,  Liu,  S,  Bao,  J,  dan  Guo,  Y.G. 2014. Ultra-Uniform SnOx/Carbon Nanohybrids toward  Advanced  Lithium-Ion  Battery  Anodes.
Advanced Materials. Vol. 26. hal. 3943–3949.