Oleh :Samsi Junianto10505019

Pembimbing :Prof. Dr. Ismunandar

Dr. Bambang Prijamboedi

1. Pendahuluan 2. Metodologi3. Hasil dan Pembahasan4. Kesimpulan dan Saran

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 2

PENDAHULUAN

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 3

Sistem sel bahan bakar yang menggunakan elektroda padatan berupa keramik dan elektrolit berupa padatan oksida.

Suhu operasi 600-800º C

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 4

•Efisiensi tinggi•Tidak membutuhkan katalis karena bekerja pada suhu tinggi•Durasi penggunaan lebih lama karena elektrolit berwujud padat•Bahan bakar fleksibel, bisa menggunakan hidrogen,gas alam,dan biofuel. •Bebas polutan•Tidak bising•Tidak terjadi korosi04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 5

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 6

Anoda berporiElektrolit non porikatoda berpori

Fuel gas : H2, CH4

Gas pengoksidasi : O2

H2 + O2- H2O + 2e-1

½O2 + 2e-1 O2-

O2- O2- O2- V

H2H2H2

O2 O2O2

e

e

Reaksi fasa padat (solid state reaction)

Sol gel

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 7

Metode reaksi melibatkan pemanasan berbagai komponen padat pada suhu tinggi dalam waktu yang lama.faktor penentu laju reaksi fasa padat :1.Luas kontak pereaksi

i. Memperkecil ukuran dengan menggerusii. Mengubah campuran menjadi pelet

2.Laju difusii. Menaikkan suhu reaksiii. Pemilihan reagen

(sumber : Padatan Oksida Logam, Ismunandar, 2006)

Metode reaksi melibatkan pemanasan berbagai komponen padat pada suhu tinggi dalam waktu yang lama.faktor penentu laju reaksi fasa padat :1.Luas kontak pereaksi

i. Memperkecil ukuran dengan menggerusii. Mengubah campuran menjadi pelet

2.Laju difusii. Menaikkan suhu reaksiii. Pemilihan reagen

(sumber : Padatan Oksida Logam, Ismunandar, 2006)

Metode sintesis padatan pada suhu rendah melibatkan sol dan gel. Padatan logam akan dibuat menjadi bentuk kation dalam larutan, dan ditambahkan pengkhelat sehingga terbentuk gel.Padatan akan diperoleh kembali dengan memanaskan larutan sehingga ikatan koordinasi antara kation logam dengan pengkhelat putus.

Metode sintesis padatan pada suhu rendah melibatkan sol dan gel. Padatan logam akan dibuat menjadi bentuk kation dalam larutan, dan ditambahkan pengkhelat sehingga terbentuk gel.Padatan akan diperoleh kembali dengan memanaskan larutan sehingga ikatan koordinasi antara kation logam dengan pengkhelat putus.

Panjang gelombang sekitar 0,6 – 1,9 Å.

Merupakan akibat tumbukan elektron berkecepatan tinggi pada elektron atom target di orbital 1s

Digunakan untuk menentukan sistem dan parameter sel

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 8

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 9

•Prinsip sama dengan mikroskop biasa, tapi dengan sumber cahaya berupa berkas elektron•Digunakan untuk menentukan morfologi permukaan suatu padatan

•Prinsip sama dengan mikroskop biasa, tapi dengan sumber cahaya berupa berkas elektron•Digunakan untuk menentukan morfologi permukaan suatu padatan

Sintesis elektrolit La0,8Sr0,2Ga0,8Mg0,2O3-δ dengan reaksi fasa padat; elektroda Sr2Mg0,2Mn0,8MoO6-δ dan La0,8Sr0,2FeO3-

δ dengan metoda sol gel.Fabrikasi sel bahan bakar padatan

oksida Uji kinerja sel bakar padatan oksida.

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 10

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 11

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 12

Sintesis elektrolit LSGM dengan

reaksi fasa padat

Elektrolit LSGM

Sintesis LSFO dan SMMMO dengan

reaksi sol gel

Tape casting gel anoda/katoda

pada pelet elektrolit

Gel SMMMO

dan LSFO

Dekomposisi, kalsinasi, dan

sintering

Lapisan tipis anoda/

katoda pada

elektrolit

Sel SOFC

XRD LSGMXRD

SMMMO dan LSFO

SEM penampang lintang sel

Kinerja sel

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 13

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 14

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 15

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 16

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 17

Tahap ini dilakukan beberapa kali agar terbentuk lapisan tipis

Pemanasan

bertahap hingga 1350 ºC

Sel SOFC

Gel Pemanasan 100 ºC

Dilapiskan secara merata

pada pelet elektrolit

menggunakan pisau cutter

Preparasi sel Pembakaran sel

dengan gas LPG Anoda : oksidasi

LPG Katoda : reduksi

oksigen di udara Mengukur

potensial sel menggunakan Voltmeter

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 18

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 19

A. Difraksi Sinar-Xi. Elektrolit LSGM

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 20

Rp = 9,140%, Rwp = 15,553%Grup ruang : Pm3m, kisi = kubusparameter sel :a = 3,9134 ÅZ = 1Pengotor = LaSrGa3O7

ii. Anoda SMMMO

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 21

Rp = 12,883%; rwp = 7,731%Grup ruang : P21/nKisi : monoklinikParameter sel :a = 5,54000 Åb = 7,92000 Åc = 5,63000 ÅZ = 4

Masih mengandung pengotor : Sr4Mn3O10, Sr2MoO4

iii. Katoda LSF

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 22

Rwp : 6,169%, Rp 7,079% Grup ruang : PbnmKisi : ortorombikparameter sel :a = 5,55020 Åb = 5,55020 Åc = 7,84360 ÅZ = 4

SEM Penampang Lintang

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 23

LSGM

SMMMO

LSF1. Tebal lapisan = ±

12,5 μm2. Cukup homogen

1. Tebal lapisan = ± 25 μm

2. Kurang homogen

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 24

V0 = 0 mVV maks = 412 mVΔ V=412 mV

V0 = 0 mVV maks = 412 mVΔ V=412 mV

ΔV = 361,3-75,7 = 285,6 mVΔV = 361,3-75,7 = 285,6 mV

ΔV =142,2-75,4 = 66,8 mVΔV =142,2-75,4 = 66,8 mV

ΔV = 450-35,9 = 414,1 mVΔV = 450-35,9 = 414,1 mV

Pengukuran pertama

Telah difabrikasi sel bahan bakar padatan oksida dengan elektrolit La0,8Sr0,2Ga0,8Mg0,2O3-δ, anoda Sr2Mg0,2Mn0,8MoO6-δ, dan katoda La0,8Sr0,2FeO3-∂ dengan metode reaksi fasa padat dan sol gel, menghasilkan beda potensial maksimum sebesar 414,1 mV.

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 25

04/14/23 SEMINAR TUGAS AKHIR 26

ALLAH SWTOrangtua dan keluarga

Prof.Dr. IsmunandarDr. Bambang Prijamboedi

Para seniman di Lab. Solid StateRekan seperjuangan Kimia ITB, spesial

to Chem ITB 05yang senantiasa memberikan semangat demi masa depan