## KAJIAN APLIKASI BAHAN DENGAN KONDUKTIVITAS LISTRIK TINGGI UNTUK MENINGKATKAN UNJUK KERJA BATERAI ION LITIUM

## STUDY ON THE APPLICATION OF HIGH ELECTRICAL CONDUCTIVITY MATERIALS FOR IMPROVING PERFORMANCE OF LITHIUM-ION BATTERIES

## Susanto Sigit Rahardi
Balai Besar Bahan dan Barang Teknik (B4T) – Kementerian Perindustrian Jl. Sangkuriang No. 14, Bandung, Telp. (022) 2504828, Faksimili (022) 2502027 Email : susantosr@kemenperin.go.id
Diterima : 27 Februari 2017 Direvisi : 30 Maret 2017 Disetujui : 25 April 2017

## ABSTRAK
Kajian  teknologi  bahan  baterai  ion  litium  ditujukan  untuk  mempelajari  pengaruh  bahan  berkonduktivitas listrik yang tinggi, struktur bahan dan konstruksi komposit terhadap peningkatan secara nyata unjuk kerja baterai ion litium. Strategi intrinsik dan ekstrinsik dapat ditempuh untuk mencapai tujuan ini. Perkembangan teknologi secara umum  menunjukkan  kecenderungan  bahwa  rekayasa  bahan  aktif  bermorfologi  memanjang,  penggunaan  karbon khusus seperti carbon nanotubes dan graphene , dan nanokomposit  memberikan dampak nyata terhadap unjuk kerja baterai ion litium.
Kata kunci : baterai ion litium, konduktivitas listrik

## ABSTRACT
Review  on  technology  of  lithium-ion  batteries  material  was  aimed  to  study  the  effect  of  high  electrical conductivity material, material structure and composite construction on the significant improvement of lithium ion batteries performance. Intrinsic and extrinsic strategies can be potentially applied. In general, there are trends that engineering  of  longitudinal  morphology  active  materials,  the  application  of  specialized  carbon-based  materials such as carbon nanotubes and graphene, and nanocomposites give  significant improvement on the performance of lithium-ion batteries.
Keywords : lithium-ion battery, electrical conductivity

## PENDAHULUAN
Beragam penelitian secara intensif berpusat  pada  tema  pengaruh  bahan-bahan berkonduktivitas  tinggi.  Hal  ini  terutama  untuk meningkatkan  unjuk  kerja  baterai  ion  litium seperti  kapasitas,  kerapatan  energi,  kemampuan mensuplai daya yang besar, dan siklus pengisian- pelepasan baterai. Bahan-bahan dengan konduktivitas  listrik  yang  tinggi  memegang peranan  dalam  menentukan  unjuk  kerja  baterai ion  litium  [1].  Jenis  bahan  ini  memerankan fungsinya  pada  bagian  tertentu  di  dalam  sel baterai  ion  litium  seperti  katoda,  anoda  dan elektrolit.  Ketiga  bagian  ini  saling  berkaitan
dengan  hasil  akhir  adalah  unjuk  kerja  baterai secara  keseluruhan.  Salah  satunya  adalah  bahan karbon sebagai bahan aditif konduktif. Bahan  karbon  umumnya  digunakan  untuk menghubungkan  secara  kelistrikan  antara  bahan aktif dengan elektroda logam sebagai pengumpul muatan listrik negatif [2].
Pada  awal  pengembangannya,  produksi baterai  ion  litium  bergantung  pada  sifat  bahan secara bulk .  Seiring  dengan  kemajuan  ilmu pengetahuan,  teknologi  bahan   maju  ( advanced material  technology )  memiliki  peranan  penting dalam  meningkatkan  mutu  produk  baterai  ion litium.
Berbagai  upaya  untuk  meningkatkan  sifat konduktif  ini  dimulai  dengan  merekayasa  bahan aktif dan  juga aplikasi beragam aditif [3]. Bahan aktif  seperti  litium  fero  fosfat  (LFP)    LiFePO 4 , litium  mangan  oksida  (LMO)    LiMn 2 O 4 dan berbagai  pilihan  bahan  aktif  baterai  ion litium dikembangkan untuk meningkatkan konduktivitas dan stabilitasnya, seperti dalam hal ukuran  butiran,  porositas,  bentuk  morfologi,  dan struktur  gabungannya  dengan  unsur  doping  [4- 13].  Bahan-bahan  ini  digunakan  untuk  membuat elektroda  baterai  ion  litium.  Pada  proses pembuatan  elektroda,  dibuat slurry dari  bahan aktif,  perekat  ( binder )  dan  bahan  karbon konduktif  dicampur  kemudian  diaduk  merata. Setelah homogen, slurry dilapiskan pada lembaran  logam  sehingga  membentuk  elektroda [14,15].  Pada  praktik  industri,  proses  pembuatan elektroda seperti ini termasuk proses  yang  relatif tidak kompleks [16].
Pada  umumnya,  beragam  bahan  karbon konduktif  digunakan  dalam  baterai  ion  litium sebagai  aditif  konduktif  [17-19].  Bahan  karbon yang  digunakan  telah  diolah  sehingga  sangat halus,  memiliki  luas  permukaan  yang  tinggi, porositas yang tinggi bahkan dengan struktur dan morfologi tertentu. Jenis bahan karbon yang khas dan  mutakhir  adalah carbon  nanotubes (CNT) dan graphene [20-25].  Berdasarkan  berbagai penelitian,  kedua  jenis  karbon  ini  dapat meningkatkan  unjuk  kerja  baterai  ion  litium secara signifikan [26-31].
Perkembangan terbaru menunjukkan bahwa  untuk  meningkatkan  unjuk  kerja  baterai ion  litium  terutama  konduktivitas  listrik,  tidak hanya  mencampurkan  bahan  berkonduktivitas tinggi  saja,  namun  juga  ditentukan  oleh  cara, konstruksi  dan  arsitektur  yang  dibangun  oleh berbagai  bahan  secara  kompleks,  bahkan  sampai pada skala nanometer [32-44].
Dalam kajian ini, dibahas berbagai strategi untuk  meningkatkan  unjuk  kerja  baterai  ion litium, terutama dalam hal peningkatan konduktivitas  listrik  dengan  penerapan  bahan- bahan  khusus.  Untuk  itu,  tujuan  dari  kajian  ini adalah  untuk  mempelajari  penggunaan  bahan berkonduktivitas listrik yang tinggi, juga struktur bahan  dan  konstruksi  komposit  yang  dibuat sehingga  memberikan  peningkatan  unjuk  kerja baterai ion litium secara signifikan.
Penelitian  ini  dapat  memberi  manfaat  bagi peneliti,  perekayasa  dan  pelaku  riset  dalam industri  berbasis  teknologi  penyimpan  energi. Perkembangan  dan  kecenderungan  aplikasi
bahan-bahan khusus yang diterapkan pada baterai dapat ditelusuri lebih jauh. Ide yang disampaikan pada  berbagai  pustaka  dapat  memberikan informasi untuk pengembangan produk sejenis di industri,  terlebih  lagi  memunculkan  gagasan- gagasan  yang  maju  untuk  menggarap  potensi sumber  daya  alam  lokal  dalam  rangka  substitusi impor. Pembahasan ini secara mendasar dapat memberikan manfaat bagi peneliti untuk berkontribusi mengembangkan ilmu pengetahuan.

## METODE
Pada  kajian  ini,  topik  bahasan  dibagi menjadi  tiga  kategori,  yaitu  (1)  bahan  aktif  yang digunakan,    (2)  bahan  aditif  berbasis  karbon  dan kompositnya,  (3)  bahan  perekat  ( binder )  dan polimer untuk meningkatkan konduktivitas listrik.  Pendalaman  pembahasan  atas  ketiga kategori  ini  dipaparkan  dalam  sub-bagian terpisah pada bagian hasil dan pembahasan. Cara pembahasan  adalah  pemaparan  bahan-bahan khusus  apa  yang  diaplikasikan  pada  baterai, seberapa  jauh  peningkatan  unjuk  kerja  baterai akibat  aplikasi  bahan  tersebut  dan  bagaimana metode  tersebut  dikontraskan  dengan  penelitian yang lain dengan bahan dan metode yang lain.
Unjuk  kerja  baterai  yang  menjadi  bahasan pada  penelitian  ini  adalah  (1)  kemampuan  sel baterai  dalam  mensuplai  arus  listrik  ( rate capacity ) atau juga disebut juga current rate , (2) kapasitas  listrik  ( capacity )  pada  arus  pelepasan ( discharge )  tertentu,  dan  (3)  siklus  hidup  ( life cycle )  baterai.  Bersama  dengan  tegangan  sel baterai, rate  capacity juga  berhubungan  dengan kemampuan  baterai  mensuplai  daya  listrik ( power rate ).
Sistematika  penelusuran  pustaka  atau rujukan  pustaka  utama  adalah  dengan  terlebih dahulu  mendapatkan  perkembangan  mutakhir  di bidang  baterai  ion  litium  dengan  beberapa makalah  ilmiah  inti  (makalah-makalah  yang dimuat  oleh Nature ).  Kemudian  dari  makalah tersebut  ditelusuri  makalah-makalah  lain  yang disitasi  oleh  makalah  tersebut,  atau  semua  kata kunci  terkait  yang  dinyatakan  penulis  dekat abstrak.  Penelusuran  ini  menggunakan  mesin pencarian  Google.com.  Penelusuran  lanjutan  ini mempertimbangkan  jurnal  dengan  reputasi  baik di  bidang  ini.  Selain  itu,  penulis  juga  terbantu dengan  sumber-sumber  informasi  pada  forum ilmiah  daring  ( on-line )  seperti researchgate.net . Langkah-langkah  pada  penelusuran  daring  ini
dilakukan  secara  berantai  sehingga  terkumpul materi-materi yang telah divalidasi.
Sumber-sumber  pustaka  diambil  dari beberapa  jurnal  internasional  yang  mempunyai reputasi  yang  baik,  berdasarkan  aplikasi  di internet  yaitu  portal  daring  SCIMAGO  yang memberikan  indikator,  analisis  dan  peringkat terhadap  jurnal-jurnal  ilmiah  daring  (on-line) internasional  di  seluruh  dunia  dan  juga  terhadap jurnal-jurnal  yang  masuk  dalam  database SCOPUS.  Adapun  jurnal-jurnal  yang  menjadi rujukan  kajian  ( review )  ini  seperti Nature , Journal  of
Power  Source,  Journal  of  The Electrochemical  Society,  Royal  Society  of Chemistry, Nanoscale
Research Letters . Sedangkan  untuk  jurnal  nasional  terakreditasi, jurnal  yang  menjadi  rujukan  adalah  Jurnal Teknologi  Bahan  dan  Barang  Teknik  (JTBBT). Dengan  demikian,  langkah  validasi  makalah mencakup  (1)  disitasi  oleh  makalah  yang bereputasi,  (2)  jurnalnya  bereputasi  baik  dari
indikator  SCIMAGO,  (3)  masuk  dalam  forum seperti researchgate.com
Secara  pandangan  selintas  (overview), invensi-invensi  yang  dipublikasikan  di Nature memberikan latar belakang dan gambaran terkini mengenai  kemajuan  teknologi  bahan  maju  yang diterapkan  pada  baterai  ion  litium. Journal  of Power  Source adalah  jurnal  internasional  yang mendedikasikan untuk kemajuan teknologi penyimpan  dan  pembangkit  energi  seperti baterai,  kapasitor  dan fuel  cell .  Biasanya,  forum ilmiah bidang baterai merujuk pada jurnal ini.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  membahas  lebih  jauh  peran  bahan yang dikaji ini pada baterai ion litium, Gambar 1 memaparkan posisi baterai ion litium dibandingkan dengan jenis baterai lain dalam hal kandungan  energi,  mekanisme  internal  baterai ion  litium,  konstruksi  baterai  ion  litium  dan bahan aktif yang dapat digunakan pada elektroda baterai ion litium.
Gambar 1. A. Ilustrasi posisi jenis baterai ion litium dibandingkan dengan jenis baterai lain seperti baterai Ni-MH  dan  baterai  aki  ( lead  acid )  berdasarkan  rapat  energi  dan  rapat  daya,  B.  Konstruksi  baterai  ion litium jenis pouch , C. Konsep mekanisme transport ion litium pada saat pelepasan ( discharge ) yaitu ion litium  berpindah  dari  bahan  aktif  pada  anoda  ke  katoda,  D.  Grafik  posisi  jenis  bahan  aktif  yang  dapat digunakan pada katoda  dan anoda  berdasarkan potensial dan kapasitas per kilogram [67].
A B C D
Baterai  ion  litium  mengandalkan  interaksi antara  ion  litium  dengan  elektron.  Dalam  hal unjuk  kerja  secara  dinamik  sebagai  produk elektronik,  baterai  ion  litium  tergantung  pada transport  elektron  dan  transport  ion  litium [1,25,46].  Kedua  jenis  transport  ini  tidak  dapat berdiri  sendiri  dan  merupakan  basis  dalam pengembangan bahan-bahan untuk meningkatkan unjuk  kerja  [44].  Unjuk  kerja  baterai  ion  litium terdiri  dari  kapasitas  pada  arus  tertentu,  rapat energi, rapat daya, umur baterai yang dikuantisasi dengan siklus hidup, dan faktor keselamatan.
Rapat  energi  ditentukan  oleh  jenis  bahan aktif  yang  digunakan  dalam  baterai  ion  litium. Sebagai  contoh  LiMn 2 O 4 mempunyai  rapat energi  yang  lebih  tinggi  dari  pada  MnO 2 .  Rapat daya  ditentukan  oleh  seberapa  besar  arus  yang dapat dikeluarkan oleh baterai. Hal ini ditentukan oleh  transport  elektron  secara  internal  pada elektroda,  yaitu  anoda  maupun  katoda  [32,49]. Untuk  itu,  biasanya  bahan  aktif  pada  katoda (misalnya  LiMn 2 O 4 ) memiliki transport ion yang relatif  besar  namun  tidak  untuk  transport elektron,  sehingga  ditambahkan  karbon  sebagai bahan  aditif  untuk  meningkatkan  konduktivitas elektron. Untuk anoda yang menggunakan grafit, sudah  memiliki  konduktivitas  elektron  yang besar.  Siklus  hidup  ditentukan  oleh  ketahanan bahan  aktif  selama  proses  pengisian  dan pelepasan.  Bahan  aktif  bisa  berubah  menjadi pasif bila terjadi kerusakan, perubahan kristal dan atau  struktur  kimiawinya  yang  tanpa-balik ( irreversible ) [47,48].
Strategi  yang  biasanya  digunakan  untuk meningkatkan unjuk kerja adalah:
a. Strategi  intrinsik,  yaitu  merekayasa  bahan aktif  dalam  hal  struktur  kristal,  ukuran partikel,  morfologi  (bentuk  partikel),  struktur nano, dan dengan doping.
b. Strategi  ekstrinsik,  yaitu  rekayasa  bahan dengan  penambahan  bahan  lain  yang  lebih konduktif  seperti  pelapisan  karbon,  bahan matrik atau perekat yang lebih konduktif, dan penggunaan bahan-bahan karbon yang khusus seperti  contohnya  adalah carbon  nanotubes dan graphene [68].

## Penggunaan bahan aktif
Penggunaan  bahan  aktif  dan  rekayasa bahan  bahan  aktif  termasuk  dalam  strategi intrinsik.
Bahan  litium  mangan  oksida  (LMO) sebagai  bahan  aktif  pada  katoda  merupakan bahan  katoda  berenergi  tinggi  berdasarkan
letaknya  pada  Gambar  1.D.  Yazhou  dkk.  pada tahun  2013    berhasil  mensintesis  litium  mangan oksida  LiMn 2 O 4 dengan  morfologi  partikel  bulat melalui  tiga  tahap  proses.  Dengan  morfologi  ini, baterai  ion  litium  dapat  memiliki  unjuk  kerja  98 mAh/g pada arus pelepasan 10 C, 83 mAh/g pada arus  pelepasan  20  C  dan  efisiensi  Coulombic (rasio kapasitas pelepasan dan kapasitas pengisian)  bertahan  94%  pada  arus  1C  dan  pada siklus  pengisian-pelepasan  ( charge-discharge ) ke-100  [4].  Kemudian,  pada  tahun  2015,  Yuan Xue  dkk.  mempublikasikan  bahwa  tim  mereka telah  berhasil  mensintesis  LiMn 2 O 4 dengan tambahan  nikel  sehingga  menjadi  LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 dengan  berbagai  morfologi  partikel  seperti  bulat berrongga  dengan  diameter  partikel  sekitar  4 mikrometer dan beragam bentuk sejenis. Hasilnya  adalah  unjuk  kerja  baterai  yang  lebih tinggi  yaitu  110  mAh/g  pada  arus  10  C  pada  50 siklus  [6].  Pada  tahun  yang  sama,  Wei  Bo Hua  dkk.  Telah  berhasil  dilakukan  sintesis LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 dengan  bentuk  morfologi partikel seperti bunga dengan ukuran dalam  orde nanometer ( nanoflowers ). Hasilnya adalah peningkatan  yang  signifikan  yaitu  126  mAh/g pada  arus  20C  [5].  Pada  tahun  2016,  Ting Feng  Yi  dkk.  telah  berhasil  mensintesis Li 1.2 Mn 0.56 Ni 0.16 Co 0.08-x Al x O 2 (0≤x≤0,08)  dengan nilai  x  yang  dapat  diatur  untuk  optimasi.  Pada x=0,05 didapatkan 123 mAh/g pada arus 2C dan pada  100  siklus  bertahan  99%  dengan  kapasitas 122  mAh/g.  Pada  tahun  yang  sama,  Xi  Ke  dkk. mensintesis  litium  mangan  oksida  dengan pelapisan  AlF 3 pada  permukaan  partikel  litium mangan oksida tersebut dengan  hasil 109 mAh/g pada arus 10C, dan efisiensi Coulombic bertahan di 92% pada siklus pengisian-pelepasan ( charge- discharge ) ke 100 [7].
Bahan litium mangan oksida ini dimodifikasi dengan penambahan nikel dan kobal untuk  meningkatkan  konduktivitas  listrik  karena nikel dan kobal mempunyai nilai elektron valensi yang  berbeda  dengan  kisi  kristal  litium  mangan oksida sekitarnya,  sehingga rapat  energi  elektron di  atas  level  Fermi  lebih  meningkat,  tanpa mengubah  struktur  kristal  awalnya  yaitu  spinel. Prinsip  ini  sama  dengan  doping  pada  bahan semikonduktor.
Hasil  yang  sesuai  terjadi  pada  bahan  aktif katoda yang lain, yang biasanya digunakan untuk aplikasi  otomotif,  yaitu  litium  fero  fosfat LiFePO 4 (LFP).  Setelah  didoping  dengan  unsur Nb sebanyak  1%  saja dapat menghasilkan unjuk
kerja  110  mAh/g  pada  arus  pelepasan  10  C, dibandingkan  dengan  LFP  yang  lain  hanya  88 mAh/g pada arus pelepasan 10 C [9].
Selain  teknik  penambahan  unsur  seperti ini,  morfologi  juga  mempengaruhi  porositas. Semakin  tinggi  porositas  suatu  bahan,  semakin tinggi kemampuan memberikan unjuk kerja pada arus  yang  lebih  besar  [45].    Sintesis  bahan dengan morfologi yang khusus umumnya dengan proses  kimia  basah  seperti  metode  sol  gel, hidrotermal, anodic  ionization atau  solvotermal. Metode kimia basah sol gel dapat dikembangkan dengan menggunakan template seperti polyethylene glycol , polyethylene oxide , berbagai surfaktan  atau  polimer  alam  yang  dapat membentuk morfologi tertentu misalnya berbagai tepung-tepungan  atau  bahan-bahan  berbasiskan selulosa [69,70]. Partikel bermorfologi anisotropik  diprediksi  memberikan  kontribusi kinerja  yang  lebih  baik,  seperti  dipaparkan  pada pemodelan  dan  simulasi  bahan  aktif  berbentuk fiber  oleh  Susanto  [71].  Penggunaan  proses  sol gel  dengan  bio-template  yang  membentuk morfologi  partikel  bahan  aktif  litium  mangan oksida  anisotropik  telah  dibuktikan  memberikan unjuk kerja lebih baik dari pada bahan komersial yang berbentuk bulat [72].
Bahan aktif pada anoda selain grafit adalah titania  atau  TiO 2 .  Pada  tahun  2012,  Hyungkyu dkk. berhasil mensintesis TiO 2 nanotubes dengan arah  orientasi  acak  dengan  yang direct-grown . Sesuai  dengan  intuisi  dan  prediksi,  TiO 2 direct- grown lebih  baik,  yaitu  140  mAh/g  pada  arus pelepasan  10  C,  pada  siklus  pengisian-pelepasan ( charge-discharge )  ke-25.  Sedangkan  yang berorientasi  acak  lebih  kecil,  yaitu  70  mAh/g pada arus pelepasan 10 C, pada siklus pengisian- pelepasan  ( charge-discharge )  25  [50].  Yi  Cai dkk.  pada  tahun  2012  menyatakan  bahwa  tim mereka berhasil membuat TiO 2 dengan morfologi nanotubes dan  memiliki  porositas  yang  tinggi. Hasilnya  adalah  221  mAh/g  pada  arus  10  C  dan efisiensi  Coulombic  bertahan  70%  pada arus  10 C  pada  siklus  pengisian-pelepasan  ( charge- discharge ) ke-100 [26]. Tauseef dkk. pada  tahun 2016  mempublikasikan  bahwa  bahan  TiO 2 dapat dimodifikasi  dengan  MoO 3 dengan  struktur partikel nanotube  arrays ,  melalui  proses anodic ionization dan hydrothermal .  Hasilnya  adalah 797  µAh/cm  yang  jauh  lebih  besar  daripada anatase  TiO 2 (287  µAh/cm)  dan  jenis  bahan porous MoO 3 (234 µAh/cm) [8].
Bahan aktif lain untuk anoda seperti kobal- kobal  oksida,  nikel  oksida  dan  tembaga  oksida
juga  memberikan  hasil  yang  selaras  [10,39,53]. Untuk  bahan  silikon,  percobaan  Sternad  dkk membuktikan  bahwa  struktur  yang  terorientasi memberikan unjuk kerja yang lebih baik [12].
Penggunaan  bahan  perekat  (binder)  dan polimer
Penggunaan bahan perekat ( binder ), bahan polimer,  dan  rekayasanya  termasuk  dalam strategi ekstrinsik.
Elektroda  pada  baterai  ion  litium  pada umumnya  dibentuk  dari  setidaknya  tiga  jenis bahan,  yaitu bahan aktif, bahan perekat ( binder ), dan  bahan  aditif.  Proses  awalnya  adalah pencampuran  ( mixing ),  pelapisan  ( coating ), pemadatan dengan proses kalendering ( calendering ),  dan  pengeringan  ( drying ).  Proses- proses  ini  dibahas  oleh  Darjen  Liu  dkk.  untuk menghasilkan elektroda dengan efektif [16]. Pada umumnya, yang digunakan sebagai bahan perekat adalah polyvinylidene  fluoride (PVdF)  yang berkisar antara 4% (b/b) sampai 5% (b/b). Bahan perekat  lain  yang  dapat  digunakan  adalah polyethylene  oxide (PEO), polyacrylonitrile (PAN),  dan polymethyl  methacrylate (PMMA). Berbagai  bahan-bahan  ini  dapat  dibuat  semi- padat  atau  jeli,  dan  dapat  ditambahkan  aditif partikel-partikel  logam  yang  konduktif  atau serbuk karbon halus [64].
Untuk meningkatkan unjuk kerja pada arus yang  besar,  dapat  digunakan  beragam  alternatif perekat  misalnya  kitosan  dan polypyrrole . Kitosan  mempunyai  konduktivitas  lebih  tinggi dari  pada  PVdF,  karena  memiliki  gugus  fungsi amine  di  setiap  monomernya  [65].  Sedangkan polypyrrole memiliki  gugus  berbasiskan  unsur nitrogen yang kuat di setiap monomernya [66].
Pada  sistem  elektroda  berbasiskan  silika, Haijun  Huang  dkk.  menggunakan  beragam perekat seperti PVdF, polyarcylonitrile- polyacrylic  acid (PAN-PAA)  dan  LA123. Dengan  menggunakan  PAN-PAA  dan  LA123, baterai  memberikan  kestabilan  yang  baik  sampai dengan rapat arus 80 mA/g dibandingkan dengan PVdF  selama  siklus  pengisian  dan  pelepasan ( charge-discharge )  berulang-ulang.  Hal  ini disebabkan  adanya  pembesaran  volume  seiring dengan proses interkalasi ion litium pada kisi-kisi kristal  silika  yang  bisa  mengembang  sampai  4 kali lipat. Dua perekat yang diteliti tersebut lebih mampu  mempertahankan  elektroda  dari  pada PVdF,  dan  juga  memiliki  konduktivitas  listrik yang lebih tinggi [15].
Pencampuran  ( mixing )  dan  komposisi antara bahan  aktif, karbon konduktif dan perekat menentukan  mutu  elektroda.  Xing  Teng  dkk menggunakan  Super-P,  sejenis  karbon  konduktif komersial,  yang  dicampur  dengan  dua  jenis perekat untuk membandingkan pengaruh parameter  komposisi  bahan  yang  dicampur terhadap  unjuk  kerja  baterai  [14].  Berdasarkan penelitiannya, penambahan asam akrilik bersama dengan styrene  butadiene  rubber memberikan mutu  elektroda  yang  lebih  baik  dibandingkan dengan  hanya  menggunakan  SBR  saja  sebagai perekat.

## Penggunaan bahan aditif berbasis karbon
Penggunaan  bahan  aditif  berbasis  karbon dan  rekayasa  bahan  karbon  termasuk  dalam strategi ekstrinsik.
Pada  umumnya,  karbon  dalam  jenis  grafit berperan sebagai bahan aktif pada anoda, dengan fungsi  media  interkalasi  (host)  tempat  ion  litium menyisip  di  antara  kisi-kisi  kristal  grafit  pada proses  pengisian  (charging).  Pada  saat  yang sama, elektron dari  luar baterai  ion litium masuk ke  dalam  kisi  grafit  dan  bereaksi  mengubah  ion litium  menjadi  logam  litium.  Gabungan  logam litium  di  dalam  grafit  ini  adalah  paduan  LiC 6 ( alloy ).
Jenis  grafit  dengan  morfologi  partikel pipihan  berukuran  sub-mikron  ( kish  graphite ) memiliki  kapasitas  teoretik  yaitu  380  mAh/g pada  arus  C/10  pada  siklus  pengisian-pelepasan ( charge-discharge ) ke-200, lebih tinggi dibandingkan  dengan  grafit  biasa  sekitar  372 mAh/g.  Peran  serat  karbon  juga  diteliti  oleh Weihan  Li  dkk,  yang  dibuat  menggunakan metode electrospinning [43].  Serat  karbon sintetik  memberikan  insersi  bagi  litium  yang lebih  baik  yaitu  633  mAh/g,  sedangkan single wall  carbon  nanotubes (SWNT)  memberikan kapasitas teoretik yang lebih baik, yaitu lebih dari 600  mAh/g  pada  arus  pelepasan  24  jam,  dan efisiensi Coulombic yang hampir 100%, menjadikan  baterai  dengan  siklus  hidup  yang panjang.  Selain  itu, carbon  nanotube (CNT) memiliki  konduktivitas  listrik  (10 6 S/m)  yang tinggi  sehingga  umum  digunakan  pada  baterai ion  litium  daya-tinggi  ( high-power  lithium-ion batteries )  [20]  . Graphene secara  ideal  adalah seperti  CNT  namun  berupa  lembaran/planar setipis  satu  atom  karbon. Graphene mempunyai aspek  rasio  yang  tinggi,  dengan  jenis  ikatan karbon  sp 2 ,  dengan  luas  permukaan  spesifik mencapai 2630 m 2 /g.  [2,21,25,46].
Bahan  karbon  pada  katoda  berperan  untuk meningkatkan konduktivitas listrik karena umumnya  bahan  aktif  katoda  bersifat  isolator. Terdapat permasalahan pada teknik pencampuran biasa. Untuk meningkatkan rapat daya diperlukan penambahan bahan karbon lebih banyak. Namun, penambahan  karbon    lebih  banyak  juga  berarti mengurangi  komposisi  bahan  aktif  yang  lain, sehingga  mengurangi  rapat  energi.  Untuk  itu diperlukan  teknik  lain  selain  pencampuran ( mixing )  biasa  seperti  pada  Darjen  dkk  [16],  dan Benedicte dkk [18].
Menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh Ellis  dkk  pada  tahun  2006,  dinyatakan  bahwa konduktivitas  permukaan  lebih  dominan  dari pada  konduktivitas bulk [49].  Berdasarkan penelitian  ini,  rekayasa  permukaan  menjadi prioritas  utama  seperti  mengecilkan  ukuran partikel yang berpengaruh langsung terhadap luas permukaan  total  bahan.  Hal  ini  juga  berkaitan dengan  proses  oksidasi  dan  reduksi  pada elektroda  yang  merupakan  reaksi  permukaan, juga berkaitan langsung dengan porositas [45].
Chen  dkk.  mengemukakan  teknik  yang menarik  yaitu  pelapisan  karbon  yang  tipis  pada permukaan  partikel  berbasiskan  LMO  dan  LFP [3]. Teknik ini ternyata meningkatkan konduktivitas karena jalur transport elektron yang lebih  singkat  dari  pada  teknik  pencampuran biasa. Hal ini juga dikonfirmasi dengan penelitian yang  serupa  oleh  Nam  Hee  Kwon  yang membahas mengenai pengaruh morfologi terhadap  unjuk  kerja  baterai  [17].  Chun-Chen yang  dkk  dengan  bahan  LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4 yang digabung  dengan  karbon  membentuk  komposit. Dasar  penelitian  ini  adalah  bahwa  bahan LiMnPO 4 (LMP)  mempunyai  konduktivitas kurang  dari  10 -10 S/cm,  sedangkan  LiFePO 4 (LFP)  adalah  1,8x10 -8 S/cm.  Kemudian,  untuk meningkatkan  konduktivitas,  dilakukan  teknik penggabungan  kedua  bahan  dengan  metode reaksi  fasa  padat  ( solid  state  method )  sehingga membentuk  LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4 .  Teknik  berikutnya adalah  pelapisan  sangat  tipis  bahan  ini  dengan menggunakan  karbon.  Hasilnya  adalah  dapat dicapai 120 mAh/h pada arus pengisian 0,2 C dan arus  pelepasan  yang  tinggi  yaitu  20  C,    dengan komposisi karbon maksimum 4% (b/b) [35].
Aspek  nanokomposit  terhadap  unjuk  kerja baterai menjadi topik penelitian utama pada masa kini.  Zhenhai  dkk  meneliti  pengaruh  aplikasi CNT yang permukaannya dideposisi dengan TiO 2 terhadap  unjuk  kerja  baterai  [55].  Jianjun  dkk mencoba  membuat  komposit  LFP  dengan  CNT
dan  mendapatkan  peningkatan  unjuk  kerja  yang signifikan pada arus besar [59].
Yinglin  dkk  pada  tahun  2014  juga mempertegas  bahwa  paduan  kobal-besi  oksida yang dibuat komposit dengan graphene memperpanjang  siklus  hidup  baterai,  begitu  pula untuk  litium  titanium  oksida  komposit  dengan karbon,  dan  LMO  komposit  dengan  karbon [51,52,56].  Yang  Yang  dkk  menyatakan  bahwa berdasarkan penelitian yang mereka lakukan, tim nya  telah  dapat  mensintesis  litium  vanadium oksida Li 3 VO 4 yang dikenal memiliki karakteristik  tegangan  lebih  tinggi  dari  bahan aktif  berbasiskan  LMO.  Li 3 VO 4 ini  berwujud bola dengan ukuran sub-mikron dan di dalamnya terdapat  gabungan  Li 3 VO 4 ,  karbon  dan  CNT. Hasilnya  adalah  kapasitas  pelepasan  relatif  lebih tinggi, yaitu 272 mAh/g pada arus pelepasan 10C dan dapat bertahan sampai pada siklus pengisian- pelepasan ( charge-discharge ) ke-500 [30]. Penggunaan graphene menjadi topik penelitian  yang  populer  pada  masa  kini dan  banyak  teknik  menggunakan graphene [22,27,41,42,61,62],  walaupun  untuk  industri- alisasinya  bahan  ini  masih  mahal.  Medina  dkk pada  tahun  2015  menyatakan  bahwa  tim  nya telah  berhasil  menggabungkan  litium  titanium oksida (LTO) dengan graphene dan menghasilkan 142 mAh/g pada arus 5C yang jauh lebih  tinggi  dari  LTO  murni  yaitu  71  mAh/g. Selain  itu, campuran LTO-graphene ini memiliki rapat  arus  1,1  x  10 -3 mA/cm 2 yang  20  kali  lipat dari LTO murni yaitu 2,38 x 10 -4 mA/cm 2 [60].
Untuk  anoda  berbasis  silika,  penambahan karbon  merupakan  keharusan  karena  sifat  silika yang  isolator.  Jenis  elektroda  berbasiskan  silika ini juga dapat digabung dengan grafit menghasilkan  elektroda  hibrid,  antara  silika  dan grafit  dengan  unjuk  kerja  kapasitas  pelepasan lebih  dari  500  mAh/g  pada  arus  pelepasan  C/2 pada siklus pengisian-pelepasan ( charge- discharge )  ke-100  [27]. Hasil  ini  jauh  lebih  baik dari  pada  grafit  murni  yang  sekitar  350  mAh/g dan  silika  murni  yang  mempunyai  kapasitas pelepasan sama namun siklus pengisian- pelepasan  ( charge-discharge )  terbatas  hanya  50 siklus  yang  mempunyai  efisiensi  Coulombic baik.  Hasil  yang  serupa  juga  ditemukan  oleh Yeru  Liang  dkk  dengan  mensintesis  silika berukuran  nano  yang  saling  tehubung  di  dalam karbon  mesoporous.  Hasilnya  lebih    stabil  dari berbagai  pembanding,  yaitu  dicapai  658  mAh/g
pada  200  mA/g  pada  siklus  pengisian-pelepasan ( charge-discharge ) ke-100 [34].
Untuk  bahan  anoda  berbasis  timah  oksida, teknik  sejenis  dengan  hibrid  seperti  silika  juga dapat diterapkan seperti yang diteliti oleh Mengdi Cao  dkk,  yaitu  nanokomposit  timah  oksida nanopartikel  yang  ditempelkan  pada  lembaran karbon  [29].  Hasilnya  adalah  kapasitas  421 mAh/g  pada  20C,  bahkan  sampai  pada  siklus pengisian-pelepasan ( charge-discharge ) ke-2000. Lebih  jauh  lagi,  pada  siklus  pengisian-pelepasan ( charge-discharge )  ke-5000  kapasitas  pelepasan masih  tinggi,  yaitu  135  mAh/g  pada  arus pelepasan 15C.
Namun demikian, penambahan ini dilakukan dengan teknik nano-coating dan nano- composit e  sehingga  mempertahankan  kestabilan elektroda  pada  kondisi  pengisian  dan  pelepasan berulang-ulang  pada  waktu  yang  lama  dengan arus listrik yang besar [36-38].
Zhengjiao  Liu  dkk  menyatakan  bahwa mereka telah berhasil melapisi ( coating ) nanosilika  dengan  lapisan  karbon  yang  tipis. Bahan  ini  kemudian  dijangkarkan  pada  lapisan- lapisan graphene yang  telah  direduksi  ( reduced graphene  oxide )  agar  dapat  ditempeli  dengan bahan  lain,  sehingga  membentuk  struktur nanokomposit jaringan 3-dimensi yang terhubung satu  dengan  lainnya.  Hasilnya  adalah  kapasitas yang  terukur  mencapai  800  mAh/g  pada  rapat arus  2  A/g  pada  siklus  pengisian-pelepasan ( charge-discharge ) ke-350 [31].

## KESIMPULAN
Dalam  kajian  ini,  telah  dibahas  tiga kategori  aplikasi  dan  pengembangan  bahan  maju yang digunakan  untuk meningkatkan  unjuk kerja baterai  ion  litium.  Kategori  pertama  adalah penerapan rekayasa bahan pada bahan aktif yaitu doping  dengan  unsur  tertentu,  struktur  partikel tertentu,  morfologi  partikel  dan  pelapisan  nano. Kategori  kedua  adalah  aplikasi  bahan  perekat, terutama  biopolimer.  Kategori  ketiga  adalah aplikasi  bahan  aditif  berbasis  karbon,  terutama penggunaan  mesokarbon, carbon  nanotubes dan graphene .
Strategi pengembangan bahan maju mengarah  pada  rekayasa  morfologi,  penggunaan bahan  karbon  yang  khusus  dengan  morfologi  3- dimensi,  penggunaan carbon  nanotubes ,  atau menggunakan graphene ,  dan  pelapisan  karbon pada bahan aktif.
Penggunaan graphene  dan turunannya memungkinkan  deposisi  bahan-bahan  aktif  atau unsur-unsur  penunjang  sepanjang  permukaan graphene .  Kecenderungan  rekayasa  bahan  aktif mengarah pada morfologi bentuk memanjang (1- dimensi, 2-dimensi, atau 3-dimensi) karena lebih konduktif  secara  ionik  dan  mempunyai  siklus hidup  ( charge-discharge )  yang  lebih  panjang karena  lebih  dapat  bertahan  dalam  kondisi pengisian dan pelepasan berulang.
Pengembangan  struktur  tiga  dimensi  yang lebih  kompleks  dan  yang  memungkinkan keterhubungan antar struktur memberikan indikasi yang meyakinkan
dengan mempertahankan  kestabilan elektroda  pada kondisi  pengisian  dan  pelepasan  berulang-ulang pada  waktu  yang  lama  dengan  arus  listrik  yang besar.  Walaupun  demikian,  menurut  pendapat penulis  dari  semua  sumber  kajian  ini,  belum didapatkan  kaitan  yang  tegas  hubungan  antara unjuk  kerja  konduktivitas  dengan  unjuk  kerja siklus  hidup  sehingga  dianggap  merupakan fenomena yang berbeda.
Perekat  dengan  konduktivitas  lebih  tinggi dan  mampu  memberikan  stabilitas  lebih  baik terutama  pada  sistem  elektroda  berbasis  silika yang sedang populer saat ini.
Secara umum, nanokomposit menunjukkan dampak  yang  signifikan  terhadap  unjuk  kerja baterai ion litium terutama untuk arus yang lebih besar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Zhang  YiDi,  LI  Yi,  Xia  Xinhui,  Wang XiuLi,  Gu  ChangDong,  Tu  JiangPing
“High Energy
Cathode
Materials for  Li-ion  Batteries:  A  Review  of Recent  Development”, Science  China, Technological  Sciences ,  vol.58,  No.11  , pp. 1809-1828, 2015.
[2] Prem  Kumar,  Sri  Devi  Kumari,  Manuel Stephan,  “Carbonaceous  Anode  Materials for  Lithium-ion  Batteries  –  The  Road Ahead”, Journal  of The  Indian  Institute  of Science , vol.89:4, pp. 393-424, 2009.
[3] Y.H.  Chen,  C.W.  Wang,  G.  Liu,  X.Y. Song,  V.S.  Battaglia, A.M.  Sastry,
“Selection  of  Conductive  Additives  in  Li- ion  Battery  Cathodes”, Journal  of  The Electrochemical  Society ,  154(10),  A978- A986, 2007.
[4] YaZhou  Wang,  Xuan  Shao,  Haiyan  Xu, Ming  Xie,  SiXu  Deng,  Hao  Wang,
JingBing  Liu,  Hui  Yan,  “Facile  Synthesis of  Porous  LiMn 2 O 4 Spheres  as  Cathode Materials  for  High  Power  Lithium  Ion Batteries”, Journal  of  Power  Sources , vol.226, pp. 140-148, 2013.
[5] Wei  Bo  Hua,  Xiao  Dong  Guo,  Zhuo Zheng,  Yan  Jie  Wang,  Ben  He  Zhong, Baizeng  Fang,  Jia  Zhao  Wang,  Shu Lei  Chou,  Heng  Liu,  “Uncovering  a Facile Large Scale Synthesis of LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 Nanoflowers  for  High Power  Lithium-ion  Batteries”, Journal  of Power  Sources ,  vol.275,  pp.  200-206, 2015.
[6] Yuan  Xue,  Zhenbo  Wang,  Lili  Zheng, Fuda  Yu,  Baosheng  Liu,  Yin  Zhang,  Ke Ke,  “Investigation  on  Preparation  and Performance  of  Spinel  LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4
with Different Microstructures for
Lithium-ion  Batteries”, Nature-Scientific
Reports , 5:13299, pp. 1-11, 2015.
[7] Xi  Ke,  ZhuoZhuo  Zhao,  Jun  Liu,  Liying Liu,  Zhicong  Shi,  Yunyong  Li,  Lingyu Zhang,  Haiyan  Zhang  Zaiping  Guo, “Spinel  Oxide  Cathode  Material  for  High Power  Lithium  Ion  Batteries  for  Electrical Vehicles”, Energy  Procedia ,  88,  pp.  689- 692, 2016.
[8] Tauseef  Anwar,  L  Wang,  Li  Jiaoyang, Wang  Chen,  Rizwan  Ur  Rehman  Sagar, Liang  Tongxiang,  “Lithium  Storage  Study on  MoO 3 -grafted  TiO 2 Nanotube  Arrays”, Applied  NanoScience ,  6,  pp.  1149-1157, 2016.
[9] Ian  D.  Johnson,  Ekaterina  Blagovidova, Paul  A.  Dingwall,  Dan  J.L.  Brett,  Paul  R.
Shearing,  Jawwad  A.  Darr,  “High  Power Nb-doped LiFePO 4 Li-ion Batteries Cathodes;  Pilot  Scale  Synthesis  and Electrochemical  Properties”, Journal  of Power  Sources ,  vol.326,  pp.  476-481, 2016.
[10] Chueh  Liu,  Changling  Li,  Kazi  Ahmed, Zefer  Mutlu,  Cengiz  S.  Ozkan,  Mihrimah Ozkan,  “Template  Free  and  Binderless NiO  Nanowire  Foam  for  Li-ion  Battery Anodes  with  Long  Cycle  Life  and Ultrahigh Rate Capability”, Nature- Scientific Reports , 6:29183, pp. 1-8, 2016.
[11] Ting  Feng  Yi,  Xiao  Han,  Shuang  Yuan Yang, Yan Rong Zu, “Enhaced Electrochemical  Performance  of  Li-rich Low-CoLi 1.2 Mn 0.56 Ni 0.16 Co 0.08-x Al x O 2 (0≤x ≤0.08)  as  Cathode  Materials”, Science
[12] China  Materials ,  Science  China  Press  and Springer-Verlag  Berlin  Heidelberg,  59(8), pp. 618-628, 2016.
[13] M.  Sternad,  M.  Foster,  M.  Wilkening, “The  Microstructure  Matters:  Breaking
Down  The  Barrier  with  Single  Cystalline Silicon  as  Negative  Electrode  in  Li-ion Batteries”, Nature  -  Scientific  Reports , 6:31712, pp. 1-8, 2016.
[14] Pan Han, Tao Yuan, Long Yao, Zhuo Han, Junhe  Yang,  Shiyou  Zheng,  “Copper Nanoparticle-incorporated Carbon Fiber as Free-standing  Anodes  for  Lithium-ion Batteries”, Nanoscale  Research  Letters , 11:172, pp. 1-8, 2016.
[15] Xing  Teng,  Yusheng  Yang,  Qi  Liu, Hongliang  Xu,  Lei  Wang,  Borong  Wu,
Chuan  Wu,  Feng  Wu,  “Influence  of Adhesive  System  on  Performance  of SiO/C Lithium-ion Battery”, EDP Sciences ,  MATEC  Web  of  Conferences, 34, 01007, pp.01007-p.1–01007-p.6, 2015.
[16] Haijun  Huang,  Guangshuai  Han,  Jingying Xie,  Quansheng  Zhang,  “The  Effect  of Commercialied  Binders  on  Silicon  Oxide Anode Material for High Capacity Lithium Ion  Batteries”, International  Journal  of Electrochemical  Science ,  11,  pp.  8697- 8708, 2016.
[17] Darjen Liu, Li Chun Chen, Ta Jo Liu, Tan Fan,  Erh  Yeh  Tsou,  Carlos  Tiu,  “An Effective Mixing for Lithium Ion Battery  Slurries”, Advances  in  Chemical Engineering  and  Science ,  4,  pp.  515-528, 2014.
[18] Nam  Hee  Kwon,  “The  Effect  of  Carbon Morphology  on  The  LiCoO 2 Cathode  of Lithium Ion Battries”, Solid State Sciences , 21, pp. 59-65, 2013.
[19] Benedicte  Eikeland  Nilssen,  “Stability  of Conductive  Carbon  Additives  for  High- voltage  Li-ion  Battery  Cathodes,  Master Thesis, Chemical Engineering and
Biotechnology,  Department  of  Materials
Science  and  Engineering,  Norwegian University  of  Science  and  Technology”, Norwegia, 2014.
[20] C-NERGY  TIMCAL  Graphite,  “Specialty Graphite  for  Positive  Electrodes  of Lithium-ion  Batteries”,  IMERYS  Graphite & Carbon Switzerland Ltd., 2016.
[21] Seung  Woo  Lee,  Naoaki  Yabuuchi,  Betar M.  Gallant,  Shuo  Chen,  Byeong  Su    Kim, Paula  T.  Hammond,  Yang  Shao  Horn,
“High-power  Lithium  Batteries  from Functionalized  Carbon-nanotube  Electro des”, Nature  Nanotechnology ,  vol.5,  pp. 531-537, 2010.
[22] Zhili  Xioang,  Young  Soo  Yun,  Hyoung Joon Jin, “Application  of  Carbon Nanotubes  for  Lithium  Ion  Battery Anodes,  Materials”, MDPI  Open  Access Switzerland , 3, pp. 1138-1158, 2013.
[23] Xiao  Tang,  S.  Savut  Jan,  Yanyan  Qian, Hui Xia, Jiangfeng Ni, Serguei V. Savilov, Serguei M. Aldoshin,  “Graphene Wrapped Ordered LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 Nanorods as Promising  Cathode  Material  for  Lithium- ion Batteries”, Nature -  Scientific Reports , 5:11958, pp. 1-10, 2015.
[24] Xiaofei  Zhang,  Ruben  Simon  Kühnel, Huating  Hu,  Dominik  Eder,  Andrea Balducci,  “Going  Nano  with  Protic  Ionic Liquids – The Synthesis of Carbon Coated Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 Nanoparticles Encapsulated in A Carbon Matrix for High Power Lithium- ion  Batteries”, Nano  Energy ,  12,  pp.  207- 214, 2015.
[25] Xin  Fang,  Chenfei  Shen,  Mingyuan  Ge, Jiepeng Rong, Yihang Liu Anyi Zhang, Fei
Wei, Chongwu Zhou, “High-power Lithium  Ion  Batteries  Based  on  Flexible and Light-weight Cathode of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 /Carbon  Nanotube  Film”, Nano Energy , 12, pp.43-51, 2015.
[26] Bin  Wang,  Chuangang  Hu,  Liming  Dai, “Functionalized  Carbon  Nanotubes  and Graphene-based  Materials  for  Energy Storage”, Chemical Communication, Royal Society  of  Chemistry ,  vol.89:4,  pp.  393- 424, 2016.
[27] Yi  Cai,  Hong  En  Wang,  Shao  Zhuan Huang, Jun Jin, Chao Wang, Yong Yu, Yu Li,  Bao  Lian  Su,  “Hierarchical  Nanotube- constructed  Porous  TiO 2 -B  Spheres  for High  Performance  Lithium  Ion  Batteries”, Nature  -    Scientific  Reports ,  5:11557,  pp.
1-8, 2015.
[28] Ying Liu, Alessandro Palmieri, Junkai He,
Yongtao Meng, Nicole Beauregard, Steven L.  Suib,  William  E.  Mustain,  “Highly
Conductive
In-SnO2/RGO
Nano-
heterostructures  with  Improved  Lithium- ion  Battery  Performance”, Nature  - Scientific Reports , 6:25860, pp. 1-8, 2016.
[29] Yu Liu, Yefeng Yang, “Recent Progress of TiO2-based  Anodes  for  Li  Ion  Batteries”, Journal of Nanomaterials, Hindawi
Publishing Corporation , Article ID:
8123652, pp. 1-15, 2016.
[30] Mengdi Cao, Man Zhang, Lili Xing, Qiang
Wang, Xin-Yu Xue, “One-step Preparation of Pomegranate Sn/SnO x /nanocarbon Composites  for  Fabricating  Ultrafast- charging/long-life  Lithium-ion  Battery”, Journal  of  Alloys  and  Compounds ,  694,
pp. 30-39, 2017.
[31] Yang  Yang,  Jiaqi  Li,  Dingqiong  Chen, Jinbao  Zhao, “Spray  Drying-assisted Synthesis of Li 3 VPO 4 /C/CNTs Composites for High-performance  Lithium  Ion  Battery Anodes”, Journal  of  The  Electrochemical Society , 164(1), pp. A6001-A6006, 2017.
[32] Zhengjiao  Liu,  Pengqian  Guo,  Boli  Liu, Wenhe  Xie,  Dequan  Liu,  Deyan  He, “Carbon-coated  Si  Nanoperticles/reduced
Graphene  Oxide  Multilayer  Anchored  to Nanostructured Current Collector as
Lithium-ion  Battery  Anode”, Applied Surface Science , 396, pp. 41-47, 2017. [33] Ying Wang, Guozhong Cao, “Developments in Nanostructured Cathode
Materials  for  High-performance  Lithium- ion Batteries”, Advanced Materials , WILEY-VCH  Verlag  GmbH  & Co.  kGaA Weinheim, 20, pp. 2251-2269, 2008.
[34] Xuning  Leng,  Sufeng  Wei,  Zhonghao Jiang, Jianshe  Lian, Guoyong Wang, Qing Jiang, ”Carbon-encapsulated
Co 3 O 4 Nanoparticles  as  Anode  Materials  with Super  Lithium  Storage  Performance”, Nature  -    Scientific  Reports ,  5:16629,  pp.
1-11, 2015.
[35] Yeru  Liang,  Lifeng  Cai,  Luyi  Chen, Xidong  Lin,  Ruowen  Fu,  Mingqiu  Zhang,
Dingcai
Wu, “Silica Nanonetwork Confined  in  Nitrogen-doped  Ordered Mesoporous  Carbon  Framework  for  High- performance Lithium-ion Battery Anodes”, Electronic  Supplementary  Material  (ESI) for  Nanoscale ,  The  Royal  Society  of Chemistry, DOI:10.1039/C4NR06611A, 2015.
[36] Chun  Chen  Yang,  Yen  Wei  Hung, Shinjiang  Jessie  Lue,  “The  Carbon
Additive Effect on Electrochemical Performance of LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4 /C Composite  by  A  Simple  Solid-state Method  for  Lithium  Ion  Batteries”,
Batteries, MDPI Open Access Switzerland , 2, 18, pp. 1-12, 2016.
[37] Chenxiang  Wang,  Jie  Wang,  Hanxing
Chen,  Ming  Wen,  Ke  Xing,  Shipei Chen,  Qingsheng  Wu,  “An  Interlayer Nanostructure  of  rGO/Sn2Fe-NRs  Array/ rGO  with  High  Capacity  for    Lithium  Ion Battery Anodes”, Science China Materials , Science  China  Press  and  Springer-Verlag Berlin Heidelberg , vol.59, No.11 , pp. 927- 937, 2016.
[38] Minseong  Ko,  Sujong  Chae,  Jiyoung  Ma, Namhyung Kim, Hyun Wook Lee, Yi Cui, Jaephil  Cho,  “Scalable  Synthesis  of Silicon-nanolayer-embedded  Graphite  for High-energy Lithium-ion
Batteries”,
Nature  Energy ,  Article  Number:  16113, pp. 1-8, 2016.
[39] Qian  Zhang,  Shao  Zhuan  Huang,  Jun  Jin, Jing Liu, Yu Li, Hong En Wang,    Li Hua
Chen, Bin Jie Wang, Bao Lian Su, “Engineering 3D Bicontinuous Hierarchially Macro-mesoporous LiFe PO4/C Nanocomposite for Lithium
Storage  with  High  Rate  Capability  and Long  Cycle  Stability”, Nature  -    Scientific Reports , 6:25942, pp. 1-12, 2016.
[40] Wanfeng  Yang,  Jiawei  Wang,  Wensheng Ma,  Chaoqun  Dong,  Guanhua  Cheng, Zhonghua  Zhang,  “Free-standing  CuO nanoflake  Arrays  Coated  Cu  Foam  for Advanced  Lithium  Ion  Battery  Anodes”, Journal of Power Sources , vol.333, pp. 88- 98, 2016.
[41] Yujing  Sha,  Xiaomin  Xu,  Li  Li,  Rui  Cai, Zongping  Shao,  “Hierarchical  Carbon- coated Acanthosphere-like Li 4 Ti 5 O 12 Microspheres  for  High-power  Lithium-ion Batteries”, Journal  of  Power  Sources , vol.314, pp. 18-27, 2016.
[42] Zunxian  Yang,  Kun  Qian,  Jun  Lv, Wenhuan  Yan,  Jiahui  Liu,  Jingwei  Ai, Yuxiang  Zhang,  Tailiang  Guo,  Xiongtu Zhou, Sheng Xu, Zaiping Guo, “Encapsulation  of  Fe3O4  Nanoparticles into  N,S  co-Doped  Graphene  Sheets  with Greatly Enhanced Electrochemical Performance”, Nature -  Scientific Reports , 6:27957, pp. 1-10, 2016.
[43] You  Guo  Huang,  Qi  Chang  Pan,  Hong Qiang  Wang, Zhi Xiong Yang, Guan Hua Yang,  Yu  Hua  Chen,  Qiang  Wu,  Qing  Yu Li,  “Sn/SnO x Embedded  in  Carbon Nanosheets  as  High-performance  Anode Material for Lithium Ion Battery”, Ceramics International , 42, pp.4586-4593,
2016.
[44] Weihan Li, Linchao Zeng, Ying Wu, Yan Yu,  “Nanostructured  Electrode  Materials for  Lithium-ion  and  Sodium-ion  Batteries via Electrospinning”, Science China Materials,  Science  China  Press  and Springer-Verlag  Berlin  Heidelberg ,  59(4), pp. 287-321, 2016.
[45] Breitkopt, Swider Lyons, “Springer Handbook  of  Electrochemical  Energy”,
XXVI,  1016,  ISBN:  978-3-662-46656-8,
2017.
[46] Jelle  Smekens,  Rahul  GopalaKrishnan, Nils  Van  den  Steen,  Noshin  Omar,  Omar
Hegazy, Annick Hubin, Joeri Van Mierlo, “Influence of Electrode Density on The  Performance  of  Li-ion  Batteries: Experimental  and  Simulation  Results”,
Energies, MDPI Open Access Switzerland , 9, 104, pp. 1-12, 2016.
[47] Ajon Kumar Mondal, “Electrode Materials  for  Lithium-ion  Batteries  and Supercapacitors,  Thesis,  Center  for  Clean Energy  Technology,  Faculty  of  Science”, University  of  Technology  Sidney,  Sidney , Australia, 2015.
[48] Rahul  Mukherjee,  Rahul  Krishnan,  Toh Ming Lu, Nikhil Koratkar,
“Nanostructured  Electrodes  for  High- power  Lithium  Ion  Batteries”, Nano Energy , 1, pp.518-533, 2012.
[49] Paul V. Braun, Jiung Cho, James H. Pikul, William  P.  King,  Huigang  Zhang, High “Power  Rechargeable  Batteries”, Current opinion  in  Solid  State  and  Materials Science , 16, pp. 186-198, 2012.
[50] B.  Ellis,  P.  Subramanya  Herle,  Y.H.  Rho, L.  F.  Nazar,  R.  Dunlap,  Laura  K. Perry,  D.  H.  Ryan,  “Nanostructured Materials for Lithium-ion Batteries: Surface Conductivity vs. Bulk Ion/Electron Transport, Faraday Discussion”, The Royal Society  of  Chemistry ,  134,  pp.119-141, DOI:10.1039/b602698b, 2007.
[51] Hyungkyu  Han,  Taeseup  Song,  Eung Kwan  Lee,  Anitha  Devadoss,  Yeryung Jeon,  Jaehwan  Ha,  Yong  Chae  Chung, Young  Min  Choi,  Yeon  Gil,  Jung,  Ungyu Paik,  “Dominant  Factors  Governing    The Rate Capability of a TiO 2 Nanotube Anode for  High  Power  Lithium  Ion  Batteries”, Journal  of  American  Chemical  Society , 6(9),  8308-8315, 2012.
[52] Dincer,  Colpan,  Kizilkan,  Ezan,  “Progress in  Clean  Energy:  Novel  Systems  and
Applications”,    XVI,  volume  2,  1184, ISBN: 978-3-319-17030-5, 2015.
[53] Chahwan  Hwang,  Taejin  Kim,  Joongpyo Shim,  Kyungwon  Kwak,  Kang  Min  Ok, Kyung Koo Lee, “Fast Ultrasound-assisted Synthesis  of  Li 2 MnSiO 4 Nanoparticles  for A  Lithium-ion  Battery”, Journal  of  Power Sources , 294, 522-529, 2015.
[54] Liang  Zhan,  Suqing  Wang,  Liang  Xin Ding,  Zhong  Li,  Haihui  Wang,  “Binder- free  Co-CoO x Nanowire  Arrays  for Lithium  Ion  Batteries  with  Excellent  Rate Capability  and  Ultra-long  Cycle  Life”, Journal  of  Materials  Chemistry  A ,  3,
19711-19717, 2015.
[55] Melanie Chantal Adams, “Highly- conductive Cathode for Lithium-ion Battery  Using  M13  Phage  –  SWCNT Complex,  Bachelor  of  Science  Thesis Document, Department of Materials Science  and  Engineering”, Massachusetts Institute  of  Technology ,  Massachusetts,
United States of America, 2013.
[56] Zhenhai  Wen,  Suqin  Ci,  Shun  Mao, Shumao  Cui,  Zhen  He,  Junhong  Chen, “CNT@TiO 2 Nanohybrids  for  High- performance Anode of Lithium-ion
Batteries”, Nanoscale  Research  Letters , 8:449, 1-6, 2013.
[57] Yinglin  Xiao,  Xiaomin  Li,  Jiantao  Zai, Kaixue  Wang,  Yong  Gong,  Bo  Li, Qianyan  Han,  Xuefeng  Qian,  “CoFe 2 O 4 - Graphene  Nanocomposites  Synthesized Through  An  Ultrasonic  Method  with Enhanced Performances as Anode Materials  for  Li-ion  Batteries”, Nano- Micro Letters , 6(4),  307-315, 2014.
[58] Arlavinda  Rezqita,  Raad  Hamid,  Sabine Schwarz,  Hermann  Kronberger,  Atanaska Trifonova,  “Conductive Additive  for
Si/Mesoporous  Carbon  Anode  for  Li-ion Batteries:  Commercial  Graphite  vs  Super C65”, The Electrochemical Society
Transactions , 66(9), 17-27, 2015. [59] Chaojiang  Niu,  Meng  Huang,  Peiyao Wang, Jiashen Meng, Xiong Liu, Xuanpeng  Wang,  Kangning  Zhao,  Yang
Yu,  Yuzhu  Wu,  Chao  Lin,  Liqiang  Mai, “Carbon-supported and Nanosheet- assembled  Vanadium  Oxide  Microspheres for  Stable  Lithium-ion  Battery  Anodes”, Nano Research, Tsinghua University Press and  Springer-Verlag  Berlin  Heidelberg , 12274, 1-11, 2015.
[60] Jianjun Song, Guangjie Shao, Zhipeng Ma,
Guiling  Wang,  Jing  Yang , “Synthesis  of
Hierarchial Conductive C/LiFePO 4 /
Carbon  Nanotubes  Composite  with  Less Antisite  Defects  for  High  Power  Lithium- ion  Batteries”, Electrochimica  Acta ,  178, 504-510, 2015.
[61] P. A. Medina, H. Zheng, B.D. Fahlman, P. Annamalai,  A.  Swartbooi,  L.  Le  Roux, M.K.  Mathe,  “Li 4 Ti 5 O 12 /  Graphene Nanoribbons  Composite  as  Anodes  for Lithium  Ion  Batteries”, Springer  Plus , 4:643, 1-7, 2015.
[62] A.  Shahul  Hameed,  M.V.  Reddy,  M. Nagarathinam,  Tomce  Runcevski,  Rober E.  Dinnebier,  Stefan  Adams,  B.V.R. Chowdari,  Jagadese  J.  Vittal,  “Room Temperature  Large-scale  Synthesis  of Layered  Frameworks  as  Low-cost  4V Cathode  Materials  for  Lithium Ion Battries”, Nature  -    Scientific  Reports , 5:16270, 1-11, 2015.
[63] Shun  Mao,  Xingkang  Huang,  Jingbo
Chang,  Shumao  Cui,  Guihua  Zhou,
Junhung  Chen,  “One-step  Continuous
Synthesis of A Spherical Li 4 Ti 5 O 12 /Graphene  Composite  as  An Ultra-long  Cycle  Life  Lithium-ion  Battery Anode”, Nature  –  NPG  Asia  Materials , 7:e224,  1-8,  2015.  DOI:10.1038/am.2015. 120.
[64] Sungun  Wi,  Hyungsub  Woo,  Sangheon Lee, Joonhyeon Kang, Jaewon Kim, Subin An,  Chohui  Kim,  Seunghoon  Nam,
Chunjoong Kim, Byungwoo Park, “Reduced Graphene Oxide/Carbon Double-coated 3-D porous ZnO
Aggregates  as  High-performance  Li-ion
Anode  Materials”, Nanoscale  Research Letters , 10(204), 1-8, 2015. DOI:10.1186/s11671-015-0902-7. [65] Ruisi  Zhang,  “Advanced  Gel  Polymer
Electrolyte for Lithium-ion Polymer
Batteries”,  Master  Thesis ,  Mechanical Engineering, Iowa State University , Ames, Iowa, United States of America, 2013.
[66] K.  Prasanna,  T.  Subburaj,  Yong  Nam  Jo, Won  Jong  Lee,  Chang  Woo  Lee, “Environment-friendly  Cathodes  Using Biopolymer  Chitosan  with  Enhanced
Electrochemical  Behavior  for  Use  in Lithium  Ion  Batteries”, Applied  Materials and  Interfaces,  Journal  of  American Chemical  Society ,  7,  7884-7890,  2015. DOI:10.1021/am5084094.
[67] Tianxiang  Gao,  “Conductive  Polymeric Binder  for  Lithium-ion  Battery  Anode”, Master  Thesis,  Arizona  State  University, Tempe, Arizona, Unites States of America, 2015.
[68] J.M.  Tarascon,  M.  Armand,  “Issues  and Challenges  Facing  Rechargeable  Lithium Batteries”, Nature , 414, 359-367, 2001.
[69] Yanyan  Zhang,  Yuxin  Tang,  Wenlong  Li, Xiaodong  Chen,  “Nanostructured  TiO2-
Based Anode Materials for High- performance  Rechargeable  Lithium-ion Batteries”, Chemistry  Nano  Materials ,  00, pp. 1-13, 2016.
[70] Susanto  Sigit  Rahardi,  Abdul  Halim Daulay,  Syarif  Hidayatullah,  Bambang Sunendar  Purwasasmita,  “Pengembangan Sintesis  Serbuk  Lithium  Manganat  untuk Bahan Katoda Batere Lithium-ion,” Prosiding  Seminar  Nasional  Keramik  XII tahun  2013 ,  Balai  Besar  Keramik,  ISSN: 1693-7163, Kota Bandung, 57-62, 2013.
[71] Bob  Sianipar,  Abdul  Halim  Daulay, Susanto Sigit Rahardi, Bambang  Sunendar Purwasasmita,  “Sintesis  Lithium  Titanium
Aluminium  Phospate  sebagai  Elektrolit Padat untuk Baterai Lithium-ion
Menggunakan Metode Sol-Gel,” Prosiding Seminar  Nasional  Keramik  XII  tahun 2013 ,  Balai  Besar  Keramik,  ISSN:  1693- 7163, Kota Bandung, 134-142, 2013.
[72] Susanto  Sigit  Rahardi,  “Pemodelan  dan Simulasi  Distribusi  Muatan  Pembawa Ionik  pada  Zat  Padat  Anisotropik  Fiber Dua  Dimensi,” Jurnal  Teknologi  Bahan dan  Barang  Teknik ,  5(2),  Balai  Besar Bahan dan Barang  Teknik, Kota Bandung, 67-74, 2015.
[73] Susanto  Sigit  Rahardi,  “Sintesis  Litium Mangan  Oksida  melalui  Metode  Sol  Gel dengan  Bio-Template  Selulosa-  Bakteri sebagai Bahan Katoda Baterai Ion Litium,” Tesis  Program  Studi  Magister  Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung, Kota Bandung, 2017.