Pengaruh Kadar Doping Ni pada MoS2 sebagai Anoda Baterai Ion Natrium (NIB) Terhadap Adsorpsi dan Difusivitas Ion Na

Abstract

Perkembangan teknologi elektronik dan kendaraan listrik menuntut ketersediaan baterai isi ulang dengan kapasitas dan ukuran yang besar. Hal ini menyebabkan semakin meningkatnya kebutuhan litium. Li ketersediaannya akan habis dan harganya akan melonjak tinggi. Natrium menjadi solusi karena karakteristiknya menyerupai Li, murah dan ketersediaannya melimpah. Namun, jari-jari kation Na lebih besar sehingga diperlukan modifikasi komponen baterai Na. Studi eksperimental sebelumnya menunjukkan bahwa monolayer MoS2 terdoping menghasilkan kinerja elektrokimia yang ditingkatkan dan kapasitas baterainya lebih tinggi dibandingkan dengan monolayer MoS2 murni. Nikel ditambahkan pada penelitian ini dengan cara doping karena ketersediaan Ni sangat melimpah. Melalui perhitungan DFT, penulis menyelidiki perilaku adsorpsi dan difusi ion Na pada MoS2 murni dan MoS2 terdoping Ni (dengan kadar 0%, 25%, 50% dan 100%). Pengaruh doping Ni pada MoS2 memiliki kelebihan dan kekurangan. Luas permukaan struktur sistem MoS2 terdoping Ni lebih kecil, sifat konduktivitas struktur sistem terdoping menjadi lebih baik, transfer muatan dari permukaan terhadap Na lebih besar, kapasitas penyimpanan baterai meningkat, ion Na teradsorpsi lebih baik karena energinya lebih negatif, namun, atom Na tidak terdifusi dengan baik karena energi aktivasi yang besar sehingga menyebabkan atom Na sulit untuk bergerak.