Octia Floweri/10506048, Dr. Bambang Prijamboedi Sintesis Hidrotermal La9,33Si6-xAlxO26-x/2 sebagai Material Elektrolit pada Sel Bahan Bakar Padatan Octia Floweri/10506048, Dr. Bambang Prijamboedi Seminar Tugas Akhir Bandung, Rabu 26 Mei 2010

Cadangan energi fosil menipis

SOFC, salah satu alternatif… Energi terbarukan Residu sedikit, ramah lingkungan

La9,33(SiO4)6O2 berkerja baik pada suhu sedang Permasalahan Selama ini kerja SOFC kurang ekonomis karena temperatur kerja yang tinggi (~1000O C) Perlu dicari komponen SOFC yang dapat berkerja baik pada suhu sedang (500-800O C)  “ELEKTROLIT” Elektrolit padat yang baik Konduktivitas ionik tinggi Konduktivitas elektron rendah La9,33(SiO4)6O2 berkerja baik pada suhu sedang

Elektrrolit padat sekarang ini… YSZ Konduktivitas tinggi pada temperatur kerja tinggi (~1000O C) σ= 0,164 S/cm pada 1000ºC (Fergus,2009:8) La9,33(SiO4)6O2 Cukup baik menghantarkan ion oksida pada suhu sedang σ = 1x10-2 sampai 2 x10-2 S/cm pada suhu 800OC (Yoshioka,2006)

La9,33(SiO4)6O2

HIDROTERMAL Akan tetapi, Sintesis pada umumnya membutuhkan suhu tinggi (~1300OC selama 48 jam)  HIDROTERMAL Memanfaatkan keadaan superkritis dan subkritis Sistem tekanan tinggi Keuntungan: -Suhu Reaksi Rendah-

Pada penelitian ini… Disintesis material La9,33Si6-xAlxO26-x/2 x=0; 0,5; 1; dan 1,5 dengan metode hidrotermal dan diteliti aspek konduktivitasnya

Alat dan Bahan Alat Bomb Autoclave Peralatan gelas standar Oven XRD Powder LCR Meter SEM/EDAX Bahan La2O3 Na2SiO3 Al2O3 NaOH Aquades

Prosedur Sintesis Autoclave Dipres Disinter 1600OC 2jam, 1500OC 10 jam La2O3,Na2SiO3, dan Al2O3 ditimbang secara stoikiometrik Autoclave Dimasukkan ke dalam autoclave Dipanaskan pada suhu 265 OC 72 jam. NaOH 3M Dimasukkan hingga 60% volume autoclave PRODUK HIDROTERMAL Dicuci menggunakan aquades Dikeringkan dengan oven pada suhu 110 OC selama 24 Jam Prosedur Sintesis PELET Dipres Disinter 1600OC 2jam, 1500OC 10 jam SERBUK PUTIH

Karakterisasi PRODUK AKHIR XRD POWDER SEM/EDAX DIFRAKTOGRAM RIETICA Fasa di dalam Produk Morfologi Produk Impedansi Konduktivias & Ea Komposisi Parameter Sel Ukuran Partikel

HASIL

Hasil Sintesis Hidrotermal Relative Intensity (arbitrary unit)

Perbandingan Fasa La(OH)3 dan La9,33

Setelah Sintering

Refinement x= 0 Rp Rwp x2 a c Vsel 13,305 13,400 0,247 9,7143 Å 7,1887 Å 587,494 Å3

Refinement x= 1 Rp Rwp x2 a c Vsel 17,979 17,998 0,272 9,7625 Å 7,1809 Å 592,695 Å3

Refinement x=1,5 Rp Rwp x2 a c Vsel 9,080 7,792 0,125 9,7220 Å 7,2256 Å 591,447 Å3

Hasil Refinement

Konduktivitas Ionik

Konduktivitas pada 500OC

Konduktivitas Ionik

Energi aktivasi x Ea1(eV) Ea2 (eV) 0.063593 0.077036 0.5 0.068074 0.063593 0.077036 0.5 0.068074 0.083154 1 0.058854 0.075226 1.5 0.046446 0.078329

Penutup Dihasilkan fasa apatit sebagai fasa utama. Sintesis hidrotermal belum sempurna, masih diamati fasa La(OH)3  perlu dicari kondisi sintesis agar dihasilkan fasa apatit tunggal. Setelah sintering 1600OC selama 2 jam dan 1500OC selama 10 jam dihasilkan fasa apatit tunggal untuk x= 1,5. Akan tetapi, masih diamati fasa La2O3 pada x= 0 dan x= 1,5. Konduktivitas maksimum terjadi pada nilai x= 1 (pada 500OC) mencapai 3.65 x 10-4 S/cm.