How to cite: Pratiwi. E. D. et al (2022) Pengaruh Variasi Binder, Elektrolit dan Pemakaian Emulsi terhadap Kinerja Baterai Litium  Ion  Berbasis  Karbon  Batang  Kangkung  Air  ( Ipomoea  Aquatica ), Syntax  Literate:  Jurnal  Ilmiah Indonesia, 7 (2). E-ISSN:
2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p–ISSN: 2541-0849 e-ISSN: 2548-1398 Vol. 7, Special Issue No. 2, Februari 2022
PENGARUH  VARIASI  BINDER,  ELEKTROLIT  DAN  PEMAKAIAN  EMULSI TERHADAP  KINERJA  BATERAI  LITIUM  ION  BERBASIS  KARBON BATANG KANGKUNG AIR (IPOMOEA AQUATICA)
Endah Dhita Pratiwi, Sri Haryati, Nirwan Syarif Universitas Sriwijaya, Indonesia Email: endahdhitapratiwi@gmail.com, sriharyati@ft.unsri.ac.id, nsyarif@unsri.ac.id

## Abstrak
Baterai  litium  ion  merupakan  jenis  baterai  sekunder  yang  artinya  dapat  dipakai berkali  –  kali  jika  dayanya  sudah  mulai  habis  dengan  cara  diisi  ulang,  dimana baterai  ini  terdiri  dari  empat  komponen  penting  yaitu  elektroda  positif  (katoda), elektroda negatif (anoda), elektrolit dan separator. Penggunaan material anoda yang biasanya  digunakan  dalam  pembuatan  baterai  ion  litium  berupa  karbon,  salah satunya  dapat  dijadikan  karbon  adalah  tumbuhan  hayati  seperti  kangkung  air (Ipomoea  Aquatiqa).  Pada  penelitian  ini  digunakan  karbon  batang  kangkung  air (Ipomoea Aquatiqa) sebagai elektroda pada baterai, variasi jenis binder yaitu binder PU  dan  PTFE,  variasi  jenis  elektrolit  LiCl  dan  Li 2 SO 4 serta  pengaruh  pemakaian emulsi  PEG  untuk  melihat  kinerja  baterai  yang  dihasilkan.  Nilai  Energi  dan  daya tertinggi  dimiliki  oleh  baterai  binder  PTFE  dengan  elektrolit  Li 2 SO 4 tanpa pemakaian  emulsi  PEG  yaitu  sebesar  4,96257  x  10 -4 W  dan  5,51396  x  10 -5 W.h. Pada  penelitian  ini  digunakan  variasi  jenis  binder  yaitu  binder  PU  dan  PTFE, variasi  jenis  elektrolit  LiCl  dan  Li 2 SO 4 serta  pengaruh  pemakaian  emulsi  PEG untuk melihat kinerja baterai yang dihasilkan.
Kata Kunci : baterai litium; kangkung air; binder; elektrolit; emulsi

## Abstract
Lithium ion batteries are a type of secondary battery which means that they can be used  many  times  if  the  power  has  started  to  run  out  by  recharging,  wphere  this battery  consists  of  four  important  components,  namely  the  positive  electrode (cathode), negative electrode (anode), electrolyte and separator. The use of anode material which is usually used in the manufacture of lithium ion batteries is in the form  of  carbon,  one  of  which  can  be  used  as  carbon  is  biological  plants  such  as water  spinach  (Ipomoea  Aquatiqa).  In  this  study,  carbon  stems  of  water  spinach (Ipomoea Aquatiqa) were used as electrodes on the battery, variations in the types of  binders  namely  PU  and  PTFE  binders,  variations  in  the  types  of  electrolytes LiCl and Li2SO4 and the effect of using PEG emulsion to see the performance of the  resulting  battery.  The  highest  value  of  energy  and  power  is  owned  by  PTFE binder  battery  with  Li2SO4  electrolyte  without  the  use  of  PEG  emulsion,  namely 4.96257 x 10-4 W and 5.51396 x 10-5 W.h. In this study, various types of binders were  used,  namely  PU  and  PTFE  binders,  variations  in  the  types  of  electrolytes
LiCl and Li2SO4 and the effect of using PEG emulsion to see the performance of the resulting battery.

## Keywords: lithium battery; water spinach; binders; electrolyte; emulsion

## Pendahuluan
Pada  era  globalisasi  saat  ini,  kebutuhan  terhadap  perangkat  elektronik  seperti handphone ,  laptop,  jam  tangan,  dan  yang  lainnya  terus  meningkat.  Sehingga  kondisi tersebut menandakan bahwa setiap aktivitas manusia selalu membutuhkan energi, salah satu sumber energi adalah baterai. Baterai litium merupakan jenis baterai rechargeable battery yang dapat dipakai berkali-kali dengan cara isi ulang bila dayanya sudah mulai habis, yang di dalamnya dimana ion litium bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif  saat  dilepaskan,  dan  kembali  saat  diisi  ulang  (Albarri,  2013). Kelebihan  yang dimiliki  oleh  baterai  litium  ion  dibandingkan  dengan  baterai  jenis  lainnya  adalah  beda potensial tinggi, densitas energi yang tinggi, kapasitas spesifik yang tinggi dan lifecycle yang  panjang  (500-1000  siklus)  (Allison,  2015).  Baterai  litium  ion  terdiri  dari  empat komponen penting yaitu elektroda positif (katoda), elektroda negatif (anoda), elektrolit dan  separator.  Penggunaan material anoda  yang  biasanya  digunakan  dalam  pembuatan baterai ion litium berupa karbon. Salah satu sumber yang dapat dijadikan karbon adalah tumbuhan hayati seperti kankung.
Kangkung  air  yang  memiliki  nama  latin Ipomoea  Aquatica ,  merupakan  tanaman air  yang  dapat  ditemukan  di  wilayah  Asia  Tenggara,  Cina  bagian  Tenggara  dan  India yang dapat dengan mudah tumbuh pada daerah perairan seperti sungai, sawah dan rawa- rawa dengan membentuk koloni yang besar. (Haryati, 2019). Dikarenakan sifatnya yang mudah  menyerap  logam  berat  dari  media  tumbuhnya  (Seregeg,  dkk.,  1995).  Maka tanaman  kangkung  tersebut  sangat  berbahaya  jika  di  konsumsi  oleh  makhluk  hidup karena  dapat  menyebabkan  keracunan,  kanker,  atau  penyakit  berbahaya  lainnya. Dengan begitu, cara lain untuk memanfaatkan kangkung air ( Ipomoea Aquatica ) adalah menjadikannya  sebagai  bahan  baku  pembuatan  karbon  sebagai  elektroda  pada  baterai yang memiliki nilai energi sebesar 4,83×10 -3 W.h dan  nilai daya sebesar 1,43×10 -1 W (Ingried,  2020).  Akan  tetapi,  nilai  arus  yang  dihasilkan  masih  fluktuatif  terhadap kenaikan  konsentrasi  pada  elektrolit.  Hal  tersebut  disebabkan  karena  proses pengepresan  baterai  yang  kurang  baik,  sehingga  menyebabkan  baterai  dengan  media elektrolit cair lebih mudah teroksidasi. Selain itu juga penggunaan elektrolit cair dalam baterai  dapat  membahayakan  kesehatan  pengguna  maupun  bagi  lingkungan  karena tumpahan  elektrolit  tersebut  berbentuk  senyawa  anorganik  pekat  (asam  dan  basa)  jika terjadi kebocoran dan tidak dikelola dengan benar.
Untuk  dapat  meminimalisir  kebocoran  yang  terjadi  dalam  baterai,  maka  perlu mencampurkan  elektrolit  cair  dengan  material  emulsi  berbahan  dasar  polimer  agar membuat struktur elektrolit menjadi lebih solid. Faktor lain yang dapat mempengaruhi performa baterai adalah kualitas elektrodanya, seperti terjadinya pengelupasan elektroda yang  akan  menjadi  penyebab  utama  kerusakan  baterai.  Oleh  karena  itu,  solusi  yang
dapat  diberikan  untuk  mencegah  terjadinya  hal  tersebut  adalah  dengan  menemukan material penyusun elektroda yang optimal.
Maka  pada  penelitian  ini,  variable  pembuatan  baterai  akan  divariasikan,  antara lain dari jenis binder yaitu binder PU dan binder PTFE untuk melihat pengaruh kinerja baterai  pada  perekatan  karbon  dan  senyawa  LiTiO 2 pada  logam  tembaga,  variasi jenis elektrolit yaitu LiCl dan Li 2 SO 4 untuk melihat jenis media terbaik dalam pergerakan ion –  ion  litium  dan  pemakaian  emulsi  PEG  pada  elektrolit  untuk  melihat  pengaruh penambahan emulsi pada elektrolit terhadap kinerja baterai yang dihasilkan. Selanjutnya baterai  yang  telah  siap  akan  dilanjutkan  dengan  pengujian  kinerja  dengan Cyclic Voltametry (CV) untuk mengetahui pola reaksi oksidasi dan reduksi dari baterai litium ion  serta  menentukan  nilai  arus  dan  tegangan  saat  terjadi  proses  oksidasi  dan  reduksi pada  baterai  litium  ion,  dan Galvanostatic  Charging-Discharging (GCD)  untuk mendapatkan  performa  sebuah  sehingga  didapatkan  kapasitas  pada  sel  baterai  dengan cara  mengetahui  mengetahui  kecepatan  pengosongan  dan  pengisian  baterai  dan kestabilan siklus.

## Metode Penelitian
Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  berupa  serbuk  karbon  dari  batang kangkung  air  yang  diambil  dari  Kolam  Perumahan  Bukit  Besar  Palembang  sebagai anoda, serbuk LiTiO2 sebagai katoda, LiCl Merck, Li2SO4, KOH p.a Riedel de Haen, lembaran  tembaga, Polyurehane (PU), Polytetrafluoroethylene (PTFE),  dan Polyethylene  Glycol (PEG).  Sedangkan  peralatan  utama  yang  mendukung  pemuatan baterai  adalah Elextrolux  Oven EOT  3000,  Reaktor  Hidrotermal, Microwave  Sharp R- 249IN, X-ray  Diffraction (XRD) Rigaku Miniflex 600  dengan  radiasi  CuKα, Scanning Electron Microscopic (SEM) tipe JSM 6510 A/JSM 6510LA, Fourier Transfer Infra-Red Method (FT-IR) Shimadzu dan Potentiostat Dummycell 2.
Preparasi  karbon  dari  batang  kangkung  air  dilakukan  dengan  dua  tahap.  Tahap pertama,  batang  kangkung  air  yang  telah  dibersihkan  lalu  dikeringkan  dengan  metode konvensional  yaitu  pengeringan  dengan  memanfaatkan  sinar  matahari  ±  1  minggu. Pengeringan  ini  bertujuan  untuk  mengurangi  atau  menghilangkan  kandungan  air  yang terkandung  dalam  batang  kangkung  air  serta  mengetahui  kadar  air  bebas.  Setelah dilakukan  pengeringan,  batang  kangkung  air  di blender hingga  halus  agar  menjadi serbuk  batang  kangkung  air.  Sebanyak  40  gram  serbuk  batang  kangkung  air dicampurkan  dengan  larutan  KOH  (0,08  gram  KOH  pada  100  ml  air)  sambil  diaduk selama ± 3 menit. Hasil pencampuran tersebut kemudian dimasukkan ke dalam reaktor hidrotermal  dengan  kondisi  tekanan  di  dalam  reaktor  sebesar  30  bar  dan  dipanaskan menggunakan  oven  listrik  pada  suhu  200 o C  selama  16  jam.  Setelah  16  jam,  reaktor didinginkan  pada  suhu  kamar  dan  tekanan  atmosfer.  Proses  hidrotermal  menghasilkan serbuk  batang  kangkung  air  yang  berwarna  coklat  ( torrefaction  material ).  Pada  tahap kedua,  sebanyak  20  gram torrifaction  material dimasukkan  ke  dalam  tungku    yang dikelilingi  oleh binchotan lalu  di- microwave selama  35  menit  dengan  daya  listrik microwave sebesar  1000  watt,  selama  1-2  jam.  Hasil  akhir  dari  proses  pirolisis  ini
adalah  karbon  yang  berwarna  hitam.  Karbon  tersebut  dicampurkan  dengan binder PU atau binder PTFE sehingga berbentuk pasta.
Preparasi katoda dilakukan dengan cara melarutkan 8,4 gram lithium klorida (LiCl) ke  dalam  air  terdeionisasi  sebanyak  40  ml.  Larutan  tersebut  kemudian  dicampurkan dengan 0,4 gram TiO 2 dan 0,1 gram NaOH. Kemudian, campuran tersebut ditempatkan kedalam sebuah reaktor hidrotermal dan dipanaskan dengan suhu 180 0 C dalam tungku selama 24 jam. Hasil dari proses hidrotermal berupa serbuk LiTiO 2 , lalu serbuk tersebut dicampurkan dengan binder PU atau binder PTFE sehingga berbentuk pasta .
Kemudian, campuran anoda/katoda yang telah berbentuk pasta tersebut dilapiskan pada  permukaan  tembaga  dengan  menggunakan  alat doctor  blade .  Hasil  yang  didapat berupa  anoda  dan  katoda  untuk  baterai.  Pembuatan  baterai  dilakukan  dengan  cara menyusun separator yang terdiri dari lembar HVS 80 gsm, aplikator, serta tembaga yang telah  dilapisi  anoda/katoda  pada  sisi  –  sisinya.  Kemudian,  disusun  kedalam  selonsong baterai, LiCl atau Li 2 SO 4 sebagai elektrolit dengan konsentrasi 40%, dengan atau tanpa emulsi PEG diisikan ke dalam baterai dengan cara disuntikkan. Penyuntikkan elektrolit dilakukan pada glovebox dan dilanjutkan dengan pengepresan dengan tekanan.

## Hasil dan Pembahasan
1. Analisis Scanning Electrochemical Methode (SEM)
Scanning  Electron  Microscope (SEM)  bertujuan  untuk  mengkarakterisasi morfologi permukaan suatu sampel dengan memanfaatkan gelombang elektron yang dipancarkan.  Pada  penelitian  ini  karakterisasi  SEM  dilakukan  pada  karbon  batang kangkung  air.  Hasil  yang  didapat  dalam  karakterisasi  SEM  dengan  perbesaran  150 kali dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1
Morfologi Pori Karbon Batang Kangkung Air Dengan Perbesaran 150 kali
Dari gambar di atas pori – pori yang terdapat pada karbon memiliki ukuran yang bervariasi  yaitu  antara  1-100  µm.  Pori  –  pori  ini  dibutuhkan  untuk  menangkap  dan melepaskan ion Li + . Terbentuknya pori – pori ini terjadi karena pengaruh panas saat proses  pirolisis,  sehingga  terjadi  penguraian  senyawa  organik  karbon.  Karbon  yang dihasilkan  pada  proses  pirolisis  juga  diuji  unsur  –  unsur  penyusunnya  dengan menggunakan  EDX  yang  merupakan  bagian  dari  alat  SEM.  Pada  Tabel  1  terlihat bahwa  karbon  memiliki  %  berat  atom  terbesar  jika  dibandingkan  dengan  unsur lainnya. Hal ini menunjukan bahwa kandungan karbon paling banyak terdapat pada sampel.
Tabel 1 Kandungan Unsur Karbon Batang Kangkung Air Nama Elemen Simbol Elemen Atom (%) Karbon C 79.45 Oksigen O 13.28 Sodium Na 0.63 Magnesium Mg 0.29 Silikon Si 0.28 Klorin Cl 1.56 Potasium K 3.53 Kalsium Ca 0.96 100.00

## 2. Analisa X-Ray Diffraction Method (XRD)
X-Ray  Diffraction  Method (XRD)  bertujuan  untuk  mengkarakterisasi kristalografi  dari  suatu  sampel melalui  puncak  –  puncak  yang terbentuk  pada  sudut 2θ  diffraktogram.  Pada  penelitian  ini,  sudut  2θ  yang  terbaca  dalam  terbentuknya puncak berkisar antara 0 o -80 o (Gambar 2). Hasil spektrum XRD pada karbon batang kangkung  air  ini  memperoleh  puncak  –  puncak  yang  menunjukkan  adanya  struktur kristal yang terbentuk pada sampel karbon kangkung air.

## Gambar 2 Difraktogram Karbon Batang Kangkung Air
Berdasarkan  spektrum  XRD  pada  karbon  batang  kangkung  air  menghasilkan puncak tertingi pada puncak ke–1, ke–2, dan ke–3. Puncak ke–1 pada sudut 28,3083 o menghasilkan  tinggi  puncak  sebesar  3717  cts,  puncak  ke–2  pada  sudut  40,475 o menghasilkan  tinggi  puncak  sebesar  1795  cts,  dan  pada  puncak  ke–3  pada  sudut 50,137 o menghasilkan tinggi puncak sebesar 483 cts Berdasarkan data JCPDS-ICDD, puncak – puncak yang terbentuk adalah struktur kristal dari graphite dan sylvite .
3. Analisa Fourier Transfer Infra-Red Method (FT-IR)
Fourier  Transfer  Infra-Red  Method (FT-IR)  bertujuan  untuk  mengkarakterisasi gugus  fungsi  pada  suatu  sampel.  Puncak-puncak  yang  terbentuk  pada spektrofotometer  FT-IR  menunjukkan  ikatan-ikatan  yang  terbentuk  pada  suatu sampel. Pada spektrofotometer FT-IR, sampel yang digunakan adalah karbon batang kangkung air (Gambar 3), spektrofotometer FT-IR memperlihatkan adanya ikatan O – H alkohol pada puncak 3300 – 3500 cm -1 , dan C = C cincin aromatik pada puncak daerah  1625  –  1650  cm -1 .  Proses  pemanasan  yang  berlangsung  pada  pirolisis menyebabkan terputusnya ikatan – ikatan yang terbentuk pada sebagian gugus fungsi sehingga  karbon  hanya  memperlihatkan  2  puncak  gugus  fungsi,  hal  tersebut dikarenakan pengaruh temperatur yang tinggi selama proses berlangsung.
Gambar 3
Spektrofotometer FT-IR Karbon
Batang Kangkung Air

## 4. Analisa Cyclic Voltammetry
Analisa Cyclic  Voltammetry (CV)  dapat  digunakan  untuk  mengetahui  proses reduksi dan oksidasi (redoks).

## Gambar 4 Grafik Voltamogram Baterai Litium Ion
Grafik  voltamogram  hasil  pengukuran cyclic  voltammetry pada  baterai menunjukkan  perbedaan  arus  yang  dihasilkan  pada  saat  proses  pengisian  dan pengosongan  pada  setiap  baterai.  Pada  saat  proses  pengisian,  terjadi  perpindahan dimana  ion  litium  bergerak  dari  elektroda  positif  (katoda)  ke  elektroda  negatif (anoda) atau yang biasa disebut dengan puncak oksidasi, sebaliknya pada saat proses pemakaian  terjadi  proses  perpindahan  dimana  ion  litium  bergerak  dari  elektroda negatif  (anoda)  ke  elektroda  positif  (katoda)  yang  disebut  sebagai  puncak  reduksi. Grafik di atas merupakan hasil pengukuran terbaik terhadap pengujian CV pada salah
satu  baterai  bila  dibandingkan  dengan  baterai  lainnya  yaitu  nilai  daya  dan  energi terbaik dimiliki oleh baterai binder PTFE dengan elektrolit Li 2 SO 4 tanpa pemakaian emulsi  PEG  yaitu  sebesar  4,96257  x  10 -4 W  dan  5,51396  x  10 -5 W.h.  Berikut  hasil pengukuran daya dan energi untuk baterai litium ion.
Tabel 2 Hasil Pengukuran Daya dan Energi pada Baterai Litium Ion Variabel Parameter Konsentrasi Elektrolit (%) Jenis Elektrolit Jenis Binder Emulsi PEG Daya (W) Energi (W.h)
40 Li 2 SO 4
PU + 6,59358 x 10 -5 7,32620 x 10 -6 - 3,92215 x 10 -5 4.35794 x 10 -6 PTFE + 1,05449 x 10 -4 1,17165 x 10 -5 - 4,96257 x 10 -4 5.51396 x 10 -5 LiCl PU + 4,08526 x 10 -7 4.53917 x 10 -8 - 4.88044 x 10 -7 5.42271 x 10 -8 PTFE + 7,83576 x 10 -7 8.70640 x 10 -8 - 3,44855 x 10 -5 3,83172 x 10 -6
Dari  tabel  di  atas,  didapatkan  grafik  perbandingan  untuk  mengetahui  pengaruh variasi binder ,  elektrolit,  dan  pemakaian  emulsi  terhadap  kinerja  baterai  litium  ion (daya dan energi) berbasis batang kangkung air sebagai berikut :
D A Y A LiCl Li2SO4 0.00020 0.00015 0.00010 0.00005 0.00000 PTFE PU + - 0.00020 0.00015 0.00010 0.00005 0.00000 ELEKTROLIT BINDER EMULSI Gambar 5. Grafik Pengaruh Variasi Binder, Elektrolit, Dan Pemakaian Emulsi
Terhadap Daya Pada Baterai Litium Ion
ELEKT ROLIT BINDER EMULSI PTF E PU + - 0.00030 0.00015 0.00000 0.00030 0.00015 0.00000 ELEKTROLIT Li2SO4 LiCl BINDER PU PTFE Gambar 6. Grafik Interaksi Antar Variabel Pengukuran (Binder, Elektrolit, Dan Pemakaian Emulsi) Terhadap Daya Pada Baterai Litium Ion EN ER G I LiCl Li2SO4 0.000020 0.000015 0.000010 0.000005 0.000000 PTFE PU + - 0.000020 0.000015 0.000010 0.000005 0.000000 ELEKTROLIT BINDER EMULSI Gambar 7 Grafik Pengaruh Variasi Binder, Elektrolit, dan Pemakaian Emulsi
Terhadap Energi pada Baterai Litium Ion
ELEKT ROLIT BINDER EMULSI PTF E PU + - 0.000030 0.000015 0.000000 0.000030 0.000015 0.000000 ELEKTROLIT Li2SO4 LiCl BINDER PU PTFE Gambar 8. Grafik Interaksi Antar Variabel Pengukuran (Binder, Elektrolit, dan Pemakaian Emulsi) Terhadap Energi Pada Baterai Litium Ion
Dari  Gambar  4.5  dan  Gambar  4.8  menunjukkan  penggunaan binder sangat berpengaruh  terhadap  kinerja  baterai  yang  dihasilkan,  karena binder berfungsi sebagai  perekat  material  anoda  dan  katoda  pada  lembar  tembaga  dalam  pembuatan baterai,  sehingga  dalam  pemilihannya  salah  satunya binder harus  memiliki  nilai konduktifitas  yang  baik,  karena  hal  ini  sangat  berpengaruh  terhadap  kemampuan binder untuk menghantarkan ion Li + dari katoda ke anoda atau sebaliknya dari anoda ke katoda. Pada penelitian ini digunakan jenis binder PTFE dan binder PU, dimana untuk binder PTFE memiliki nilai konduktivitas sebesar 0,25 W/m.K dan binder PU memiliki nilai konduktivitas sebesar 0,02 – 0,04 W/m.K.
Besarnya  nilai  arus  yang  dihasilkan  pada  masing  –  masing  baterai,  juga dipengaruhi oleh konsentrasi elektrolit dan fase dari elektrolit yang digunakan yaitu cair (elektolit tanpa penambahan emulsi PEG) dan gel (elektrolit dengan penambahan emulsi  PEG).  Tujuan  utama  dari  penambahan  emulsi  PEG  adalah  untuk  mencegah atau  mengurangi  terjadinya  oksidasi  pada  elektrolit  cair  sampai  sesaat  sebelum baterai dilakukan pengepresan.
Pada  baterai  dengan  elektrolit  fase  cair  (elektrolit  tanpa  penambahan  emulsi PEG)  menghasilkan  nilai  arus  yang  lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan  baterai dengan  elektrolit  fase  gel  (elektrolit  dengan  penambahan  emulsi  PEG).  Hal  ini disebabkan karena penambahan emulsi PEG menyebabkan struktur elektrolit menjadi lebih kental sehingga nilai viskositasnya juga semakin besar, akibatnya ion Li + dalam elektrolit  fase  gel  (elektrolit  dengan  penambahan  emulsi  PEG)  lebih  sulit  untuk bergerak dari anoda ke katoda ataupun sebaliknya.

## 5. Analisa Galvanostatic Charging – Discharging
Galvanostatic  Charging  -Discharging (GCD)  dilakukan  pengujian  pada  sel baterai untuk mendapatkan performa sebuah sehingga didapatkan kapasitas pada sel baterai  dengan  cara  mengetahui  mengetahui  kecepatan  pengosongan  dan  pengisian baterai dan kestabilan siklus.

## Gambar 9 Grafik Galvanogram Pada Baterai Litium Ion
Grafik  galvanogram  yang  meningkat  menunjukkan  sedang  berlangsungnya proses  pengisian  pada  baterai,  yang  artinya  ion  Li + bergerak  dari  katoda  ke  anoda, sedangkan grafik galvanogram yang menurun menunjukkan proses pengosongan/pemakaian pada baterai, dimana ion Li + bergerak dari anoda ke katoda. Proses  pengisian  ( charging )  dan  pengosongan  ( discharging )  yang  semakin  cepat dapat  ditunjukkan  dengan  semakin  curamnya  garis  pada  grafik  galvanogram, sebaliknya  jika  proses  pengisian  ( charging )  dan  pengosongan  ( discharging )  pada baterai  cenderung  lebih  lambat,  maka  garis  pada  grafik  galvanogram  akan  semakin landai. Pada grafik di atas mememiliki nilai slope pengisian dan slope pengosongan terbaik yang dimiliki oleh baterai binder PTFE yang menggunakan elektrolit Li 2 SO 4 dengan pemakaian emulsi PEG (Gambar 9) yaitu sebesar 0,16750 dan 0,18230, yang ditandai  dengan  dimilikinya  garis  yang  paling  landai  pada  grafik  galvanogram  jika dibandingkan dengan baterai lainnya, yang mengindikasikan waktu untuk pemakaian baterai  relatif  lebih  lama.  Hal  ini  dikarenakan  penambahan  emulsi  pada  elektrolit akan  berpengaruh  terhadap  pergerakan  ion  Li + dari  anoda  ke  katoda  ataupun sebaliknya,  dikarenakan  emulsi  membuat  fase  elektrolit  menjadi  lebih  padat  atau kental,  dan  viskositas  elektrolit  lebih  besar  yang  menyebabkan  pergerakan  ion  Li + relatif  lebih  lambat.  Berikut  hasil  pengukuran  kinerja  baterai  lainnya  dengan menggunakan GCG, sebagai berikut :
Tabel 3 Hasil Pengukuran GCG pada Baterai Litium Ion Variabel Parameter Konsentra si Elektrolit (%) Jenis Elektrolit Jenis Binder Emulsi PEG Slope Pengisian Slope Pengosongan
40
Li 2 SO 4 PU + 0,54470 0,59600 - 2,31300 2,30000 PTFE + 0,16750 0,18230 - 0,26530 0,25120 LiCl PU + 1,07240 1,23760 - 1,71760 1,69870 PTFE + 0,63040 0,63190 - 1,76120 1,75140

## Kesimpulan
Karbon batang kangkung air yang diambil dari perumahan bukit lama palembang, dapat digunakan sebagai anoda pada baterai litium ion. Terlihat pada karakterisasi SEM karbon yang dihasilkan memiliki pori – pori dengan ukuran yang bervariasi yaitu antara 1-100 µm. Pada pengujian XRD, puncak – puncak yang terbentuk adalah struktur kristal dari  senyawa  Cu  dan  pada  pengujian  FT-IR  karbon  batang  kangkung  air memperlihatkan  adanya  2  gugus  fungsi    C  –  O  alkohol  dan  C  =  C  cincin  aromatik. Kualitas  dan  kinerja  yang  dihasilkan  dari  baterai  litium  ion  sangat  dipengaruhi  oleh jenis  elektrolit  yang  digunakan,  jenis  binder  yang  digunakan,  serta    ditambahkan  atau tidaknya  emulsi  pada  elektrolit.  Nilai  daya  dan  energi  terbaik  dimiliki  oleh  baterai binder PTFE  dengan  elektrolit  Li 2 SO 4 tanpa  pemakaian  emulsi  PEG  yaitu  sebesar 4,96257  x  10 -4 W  dan  5,51396  x  10 -5 W.h.  Untuk  nilai slope pengisian  dan slope pengosongan terbaik dimiliki oleh baterai binder PTFE dengan elektrolit Li 2 SO 4 dengan pemakaian emulsi PEG yaitu sebesar 0,16750 dan 0,18230. Sedangkan untuk nilai slope pengisian  dan slope pengosongan  terburuk  dimiliki  oleh  baterai binder PU  dengan elektrolit Li 2 SO 4 tanpa pemakaian emulsi PEG yaitu sebesar 2,31300 dan 0,30000.

## BIBLIOGRAFI
Ain.  (2020). The systemic effect  of  PEG-nGO-induced  oxidative stress  in  vivo  in  a rodent model. Beilstein Journal of Nanotechnology, 12. Google Scholar
Anggraeni, N.D.,  2008.  Analisa  SEM  ( Scanning  Electron  Microscopy )  dalam Pemantauan Proses  Oksidasi  Magnetite  Menjadi  Hematite. Seminar  Nasional  –  VII .  Kampus ITENAS – Bandung, 50-56. Google Scholar
Antika,  I.  F.,  Hidayat,  S.,  2019.  Karakteristik  Anoda  Baterai  Lithium-Ion  Yang  Dibuat Dengan  Metode  Spraying  Berbasis Binder CMC. JIIF  (Jurnal  Ilmu  dan  Inovasi Fisika) , 3(2):114-121. Google Scholar
Arianti. (2021). Peningkatan Kualitas Li 4 Ti 5 O 12 dengan Post Heat Treatment untuk Aplikasi Lithium Ion Capacitor (LIC) . Medan. Google Scholar
Bard,  A.,  dan  Faukner,  L.  1980. Electrochemical  Methods  Fundamental  and  Application . John Wiley & Sons,  New York. Google Scholar
Callister,  W.  D.,  dan  Rethwisch,  D.,  2003. Material  Science  and  Engineering  an Introduction . John Wiley & Sons, New York. Google Scholar
Chen,  Y.,  Liu,  C.,  Sun, X.,  Ye,  H., Cheung,  C.,  &  Zhou,  L. 2015. Recycled  diesel carbon nanoparticles for nanostructured battery anodes . Journal of Power Sources , 275 , 26– 31. Google Scholar
Chu,  H.  2018. Rice  Husk  Derived  Silicon/Carbon  and  Silica/Carbon  Nanocomposites  As Anodic Material For Lithium Ion Batteries . Cina: Department of Chemistry, Zhejiang University. Google Scholar
Cullity,  B.D.,  and  Stock,  S.R.  2001. Elements  of  X-Ray  Diffraction. New  Jersey: Prentice Hall . Google Scholar
Ginting, N. R. (2017). Sintesis Lithium Mangan Oksida (LiMn2O4) Untuk Katoda Baterai Lithium Ion . 21 Dan 29-34. Google Scholar
Ginting,  R.  Y.  (2020).  Produksi Biochar Dari  Limbah  Kulit  Biji  Mete  Dengan  Metode Microwave Pirolisis. 22-24. Google Scholar
Gunawan,  I.,  Wahyudianingsih,  dan  Sudaryanto.  2015. Studi  Electrochemical  Impedance Spectroscopy dari  Lembaran Polyvinyl Alcohol dengan  Penambahan  LiClO 4 sebagai Bahan Elektolit Baterai Li-Ion. Elsevier Ltd ., 503-516. Google Scholar
Goldstain,  J.  2003. Scanning  Electron  Microscope  and X-ray  Microanalysis .  New  York:
Springer US. Google Scholar
Harahap,  R.  (2019).  Deteksi  Metronidazole  Menggunakan  Elektroda  Tembaga Termodifikasi  Kitosan-Grafena  Oksida  Tereduksi  Dengan  Metode Cyclic Voltammetry . 32-33. Google Scholar
Haryati,  S.,  Anggreini,  M.R.,  Pratiwi,  Y.E.  2019.  Pembuatan  Elektroda  Karbon  Pada Baterai Dari Kangkung Air ( Ipomoea Aquatica ). Palembang: Universitas Sriwijaya. Google Scholar
Ingried, V. F. (2020). Preparasi Karbon Berbasis Batang Kangkung Air ( Ipomea Aquatica ) sebagai Anion dan Aplikasinya pada Kinerja Bateai LiTiO2 - Ion. Google Scholar
Klug,  H.  P.,  Alexander,  L.E.,  1974. X-Ray  Diffraction  Procedurs  For  Polycrystalline  and Amorphous Materials . New York: PP.960. Google Scholar
Kuganathan, N., Kordatos, A., dan Chroneos, A., 2018. Li 2 SnO 3 as a Cathode Material for Lithium-ion  Batteries:  Defects,  Lithium  Ion  Diffusion  and  Dopants.  Scientific Reports , 8:1-9. Google Scholar
Linden,  D.,  Reddy,  T.B.,  2002. Handbook  of  Batteries  Third  Edition .  McGraw  Hill,  New York. Google Scholar
Masruroh,  d.  (n.d.).  Penentuan  ukuran  Kristal  ( crystallite  size )  lapisan  tipis  PZT  dengan metode  XRD  melalui  pendekatan  persamaan  Debye  Scherrer.  25-26. Google Scholar
Merdeka, O. P. (2017). Pengaruh Penambahan Graphene Terhadap Cycle Life Baterai Lead Acid . 35. Google Scholar
Pahlevi, M.A., Junaidi,  R.,  Fadarina., 2020. Prototype  Of  Battery  Based  Activated Carbon From  Bamboo  Betung  (Review  The  Effect  Of  Activated  Carbon  And  Electrolyte Increases Battery Life) . Jurnal Kinetika , 11(1):55-60. Google Scholar
Perdana,  F.A.,  2020.  Baterai  Lithium. INKUIRI:  Jurnal  Pendidikan  IPA ,  9(2);113-118. Google Scholar
Pihel, K., Schroeder, T., dan Wightman, R., 1994. Rapid and selective cyclic voltammetric measurements of epinephrine  and  norepinephrine as  a method  to measure  secretion from  single  bovine  adrenal  medullary  cells. Department  of  Chemistry,  University  of North Carolina at Chapel Hill, North Carolina 27599-3290. Google Scholar
Shen,  X.,  Li,  Y.,  Qian,  T.,  Liu,  J.,  Zho.,  Yan,  C.,  dan  Goodenough,  J.B.,  2019. Lithium Anode  Stable  In  Air  For  Low-Cost  Fabrication of  A  Dendrite-Free  Lithium  Battery. Nature Communication , 10:1-9. Google Scholar
Simamora, P., Al Khalil, J., Rajagukguk, J., 2020. Synthesis and characterization Fe 3 O 4 /GO nanocomposites  as  lithium-ion  battery  anodes  (LIBA). The  4th  International Conference  on  Applied  Physics  and  Materials  Application .  IOP  Publishing,  1-5. Google Scholar
Skoneczny, dkk. (2007). Aluminium oxide composite layers obtained by the electrochemical method in the presence of graphite . Materials Science , 11. Google Scholar
Sun, Y., Liu, X., Huang, F., Li, S., Shen, Y., Xie, A., 2017. Spinach Juice-Derived Porous Fe 2 O 3 /Carbon  Nanorods  As  Superior  Anodes  For  Lithium-Ion  Batteries. Materials Research Bulletin . Google Scholar
Syarif, N., Tribidasari, I., dan Wibowo, W., 2013. Binder-Less Activated Carbon Electrode From  Gelam  Wood  For  Use  In  Supercapacitors. Journal  Electrochem.  Sci.  Eng ., 3(2):37-45. Google Scholar
Waluyo,  H., Noerochim,  L.,  2014.  Pengaruh Temperatur Hydrothermal terhadap  Performa Elektrokimia  LiFePO 4 sebagai  Katoda  Baterai  Ion Lithium  Type  Aqueous Elektrolit. Jurnal Teknik Pomits, 3(2):237-242. Google Scholar
Wang,  L.,  Zhao,  J.  He,  X.,  Gao,  J.,  Li,  J.,  Wan,  C.,  Jiang,  C.,  2012.  Electrochemical Impedance  Spectroscopy  (EIS)  Study  of  LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 for  Li-ion  Batteries. Internasional Journal Electrochemical. Sci., 7:345-353. Google Scholar

## Copyright holder:
Endah Dhita Pratiwi, Sri Haryati, Nirwan Syarif (2022)

## First publication right:
Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: