1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Elektropolit polimer pepejal nano-komposit hibrid berasaskan PVDF-HFP /MG49-zro/tio2-[BMIM]BF4 bagi aplikasi bateri ion lithium
Authors:	Lee Tian Khoon (P68848)
Supervisor:	Azizan Ahmad, Prof. Dr.
Keywords:	Elektropolit polimer Nano-komposit Ion lithium Kekonduksian ion Polyelectrolytes
Issue Date:	8-Sep-2016
Description:	Kajian terhadap kesan penambahan pengisi hibrid ZrO2-TiO2 bersaiz nano melalui teknik in-situ sol-gel ke dalam matriks adunan poli (vinilidena fluorida heksafluoropropilena) (PVdF-HFP) dan 49%-poli (metil metakrilat) cangkukan getah asli (MG49) pada nisbah adunan 70:30 telah dikaji. Filem elektrolit polimer pepejal nano-komposit hibrid (EPPNKH) PVDF-HFP/MG49-LiBF4 (30% bt.)-ZrO2/TiO2-[BMIM]BF4 telah disediakan menggunakan kaedah pengacuan larutan pada pelbagai peratusan berat ZrO2-TiO2 dan cecair ionik. Kesan penambahan pengisi hibrid ZrO2/TiO2 dan cecair ionik ini telah dikaji dan dicirikan secara menyeluruh melalui pencirian terhadap perubahan fasa struktur morfologi, interaksi kimia, kekonduksian ion, sifat elektrokimia dan kestabilan terma. Prestasi EPPNK dalam aplikasi bateri ion litium polimer telah diuji melalui analisis cas-nyahcas bagi sel-setengah. Pemerhatian terhadap morfologi dan topologi EPPNK dalam FESEM menunjukkan pengisi tak organik ZrO2 dan TiO2 bersaiz nano telah berjaya dihasilkan dalam julat 7 hingga 16 nm. Permukaan morfologi EPPNK didapati menjadi lebih licin dengan penambahan [BMIM]BF4 dimana penggumpalan pengisi telah berkurang. Analisis pembelauan sinar-X menunjukkan pengurangkan darjah kehabluran sistem EPPNK dengan penambahan pengisi ZrO2 dan TiO2. Tafsiran daripada spektrum analisis infra-merah menunjukkan terdapat perubahan pada keamatan dan pelebaran puncak serta anjakan nombor gelombang mengesahkan wujudnya interaksi diantara ion pengisi ZrO2 dan TiO2 dengan oksigen dan fluorin daripada polimer. Perubahan puncak yang telah diperhatikan adalah kumpulan berfungsi bagi vs(CF2), vas(CF2), C=O dan CH2. Secara keseluruhan, nilai kekonduksian ion bagi sistem elektrolit polimer yang mempunyai pengisi ZrO2 dan TiO2 adalah lebih tinggi berbanding dengan elektrolit polimer tanpa pengisi. Nilai kekonduksian ion yang tertinggi dicapai oleh pengisi tunggal ZrO2 adalah 2.39 × 10-3 S cm-1 pada 6 % bt. ZrO2 manakala elektrolit polimer berpengisi TiO2 adalah 2.60 × 10-3 S cm-1 pada 4 % bt. TiO2. Sehubungan dengan itu, kesan penambahan hibrid EPPNK- ZrO2/TiO2 (6% bt.) pada nisbah 5:1 didapati mempunyai kekonduksian ion yang lebih tinggi berbanding dengan sistem tunggal EPPNK-ZrO2 (6% bt.) dan EPPNK-TiO2 (4% bt.) iaitu 5.50×10-3 S cm-1. Kekonduksian ion optimum bernilai 1.10 × 10-2 S cm-1 telah dicapai bagi EPPNK-ZrO2/TiO2 (6% bt.) pada 60 % bt. cecair ionik. Keputusan kajian terhadap sifat elektrokimia menunjukkan sampel EPPNK mempunyai had kestabilan elektrokimia yang tinggi pada julat antara 6.1 hingga 7.0 V. Sejajar dengan itu, kesan penambahan pengisi nano ZrO2 dan TiO2 serta cecair ionik juga telah meningkatkan nilai nombor pemindahan litium. Sifat-sifat ini adalah sangat penting dalam aplikasi bateri ion litium polimer. Kajian terma menunjukkan sampel EPPNK mencapai suhu kestabilan sekitar 236-292 °C dimana ia telah memenuhi syarat minimum nilai julat suhu operasi bateri ion litium iaitu 60-80 °C. Keputusan prestasi cas-nyahcas menunjukkan EPPNK ini sesuai diaplikasikan dalam bateri ion litium polimer. Antara kesemua sistem EPPNK, nilai kapasiti tertinggi bernilai 244.7 mAhg-1 telah dicapai bagi sistem EPPNKH yang mempunyai cecair ionik pada kadar-C 0.1. Akan tetapi, sel tersebut didapati menghadapi kemerosotan prestasi sel yang mungkin disebabkan pembentukan HF daripada garam LiBF4 dan juga disebabkan oleh perubahan isipadu akibat proses interkalasi dan nyah-interkalasi pada grafit elektrod semasa kitaran.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah"
Pages:	145
Call Number:	QD382.P64L434 2016 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.