Desain Komputasi Material Katoda Baterai Berbasis Na-Mn-O-(Ni) Na2Mn3-zNizO7

Abstract

Perkembangan teknologi dibidang komputasi yang begitu pesat membuat eksperimen yang bersifat real dapat dimodelkan atau diprediksi secara komputasi yang tentunya akan dapat membantu dalam penekanan biaya dan penghematan akan penggunaan sumber daya alam. Salah satu aplikasi pemodelan komputasi yang cukup luas digunakan adalah penentuan rapatan energi dan sifat elektronik dari suatu material. Salah satu material yang masih dalam proses pengembangan dan berpotensi diaplikasian secara luas adalah material berbasis sodium pada baterai. Penulisan tesis ini berfokus pada proses penentuan rapatan energi dan sifat elektronik pada model baterai sodium (SIB) dengan doping nikel dan kombinasi mangan-oksigen (Na2Mn3-zNizO7) menggunakan perhitungan First principle pada software Quantum Espresso. Selain faktor kelimpahan natrium dan nikel di alam sebagai alternatif untuk mengatasi keterbatasan material litium, material Na2Mn3-zNizO7 memiliki kemiripan struktur dengan baterai berbasis litium yang sudah di gunakan secara luas. Proses perpindahan ion Na+ dan energi aktivasi telah disimulasikan, begitu juga tegangan dan sifat elektronik dari material telah dihitung dan menunjukkan adanya potensial untuk dijadikan sebagai katoda. Diharapkan akan adanya penelitian yang lebih lanjut terkait dengan karakterisitik lain yang belum dihitung seperti kestabilan terhadap suhu dan daya tahan. Katoda yang telah dirancang dapat di kombinasikan dengan elektrolit berbasis pelarut organik, sehingga tujuan pendayagunaan potensi alam domestik yang ramah lingkungan dapat tercapai.