All Posts

Kalau Anda membuka jurnal riset tentang elektroda superkapasitor atau katalis evolusi oksigen (OER), kemungkinan besar Anda akan menemukan foto SEM material aktif yang tumbuh langsung di atas permukaan berongga berwarna keperakan, nickel foam. Substrat 3D berpori ini sudah jadi pilihan standar di ribuan paper riset karena memungkinkan material aktif ditumbuhkan langsung di permukaannya tanpa binder, menghilangkan resistansi kontak tambahan yang biasa muncul saat material dila

Ketika peneliti baterai ingin menguji performa sebenarnya dari material elektroda baru, mereka sengaja menghindari separator polimer mikropori seperti yang dipakai baterai komersial, karena resistansi ionik tambahan yang diberikannya bisa mengaburkan hasil pengujian material yang sedang dievaluasi. Solusinya adalah separator glass fiber dengan porositas di atas 90%, jauh lebih tinggi dibanding separator polimer komersial yang umumnya di bawah 50%, sehingga hampir tidak menamb

Setiap pengujian material baterai baru, baik itu elektroda, elektrolit, maupun separator, butuh format sel yang standar dan bisa direproduksi, dan di situlah coin cell CR2032 berperan. Format ini dipakai secara luas di laboratorium riset baterai di seluruh dunia karena ukurannya yang kompak, kebutuhan materialnya sedikit, dan hasil pengujiannya bisa dibandingkan secara konsisten antar laboratorium. Namun performa pengujian itu sangat bergantung pada satu hal yang sering luput

PVDF adalah polimer standar yang dipakai sebagai binder pada hampir seluruh baterai lithium-ion komersial di dunia sejak awal teknologi ini dikembangkan, bukan karena tidak ada alternatif lain, melainkan karena PVDF termasuk salah satu dari sedikit polimer yang tetap stabil secara kimia di lingkungan oksidatif ekstrem pada permukaan katoda bertegangan tinggi, di atas 4 volt terhadap Li/Li⁺, kondisi yang akan merusak kebanyakan polimer lain dalam waktu singkat. PVDF Powder yan

Menambahkan gugus hexafluoropropylene (HFP) ke rantai PVDF mengganggu keteraturan kristalnya, menciptakan wilayah amorf yang mampu mengembang dan menyerap elektrolit cair dalam jumlah besar hingga membentuk gel lunak yang tetap menghantarkan ion. Prinsip inilah yang menjadi dasar membran gel polymer electrolyte (GPE), teknologi yang dipakai pada baterai lithium polymer, jenis baterai yang ada di hampir setiap smartphone dan laptop modern. PVDF-HFP (Polyvinylidene Fluoride-Hex

Aditif konduktif ideal untuk slurry elektroda butuh satu keseimbangan yang sulit dicapai: terlalu berpori seperti Ketjen Black dan material justru sulit terdispersi merata dalam skala produksi, terlalu padat dan jaringan konduktifnya kurang efisien. Super C-65, atau acetylene black, dikenal secara industri bukan karena luas permukaannya yang ekstrem, melainkan karena struktur rantai (chain structure) yang berkembang baik, hasil dari rute produksi dekomposisi gas asetilena yan

Setiap elektroda baterai butuh binder untuk mengikat material aktif, aditif konduktif, dan current collector jadi satu lapisan yang stabil secara mekanik, dan PTFE sudah jadi salah satu binder terpenting di industri karena satu alasan spesifik: berbeda dari PVDF, PTFE bisa diproses tanpa pelarut sama sekali. Kompatibilitas dengan proses kering yang bebas pelarut inilah yang membuat binder PTFE mendapat perhatian serius seiring produksi baterai bergeser ke metode yang lebih be

Hampir semua elektroda baterai lithium-ion mengandalkan aditif konduktif untuk memindahkan elektron secara efisien antara material aktif dan current collector, dan Super P Li sudah jadi pilihan standar industri untuk peran ini selama beberapa dekade. Carbon black berbasis asetilen ini dihargai karena struktur tinggi dan luas permukaan moderatnya, kombinasi yang memungkinkannya membentuk jaringan konduktif yang menerus di seluruh elektroda hanya dengan sebagian kecil dari tota

Kalau Anda pernah membaca jurnal riset tentang elektroda superkapasitor EDLC (electric double-layer capacitor), kemungkinan besar Anda pernah menemukan nama YP-80F sebagai material pembanding. Activated carbon buatan Kuraray, Jepang, ini sudah jadi tolok ukur de facto di seluruh dunia untuk menilai seberapa baik performa material elektroda baru dibanding karbon aktif komersial terbaik yang tersedia, berkat luas permukaan raksasa hingga 2.202 m²/g. Hampir setiap paper yang men

Ketjen Black punya struktur nano menyerupai gerombolan anggur berongga yang sangat bercabang, memberi luas permukaan hingga 1.400 m²/g, lebih dari dua puluh kali lipat dibanding carbon black konduktif standar yang biasanya cuma berkisar 60-70 m²/g. Struktur unik inilah yang menjadikan Ketjen Black salah satu aditif konduktif paling efisien yang dikenal industri baterai: cukup ditambahkan dalam jumlah sangat kecil untuk membentuk jaringan konduktif yang menghubungkan partikel

Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) adalah versi original dari carbon nanotube: satu lembar graphene yang digulung jadi silinder mulus setebal satu atom. Struktur satu lapis inilah yang memberi SWCNTs sifat-sifat unggulannya, konduktivitas listrik yang lebih tinggi, luas permukaan spesifik yang lebih besar, dan perilaku optoelektronik unik yang tidak bisa sepenuhnya ditandingi multiwalled carbon nanotube, menjadikan SWCNTs material pilihan di mana performa lebih diutamaka

Sejak ditemukan pada 1991, carbon nanotube sudah jadi salah satu nanomaterial paling banyak diteliti, dan multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) adalah versi yang paling banyak dipakai: silinder-silinder konsentris dari lembaran graphene yang digulung dan bersarang satu sama lain, memberikan kombinasi konduktivitas listrik, kekuatan mekanik, dan stabilitas termal yang sulit ditandingi material lain di skala nano. Kombinasi inilah yang membuat MWCNTs jadi aditif konduktif andal

Dua produk V₂O₅ dari ITNANO, dengan rumus kimia yang sama persis, menunjukkan kapasitansi yang berbeda hampir enam kali lipat hanya karena perbedaan morfologi. V₂O₅ dalam bentuk nanowire mencatat 869,58 F/g pada 1 A/g, sementara V₂O₅ Nanopowder yang dibahas di sini mencatat 150,30 F/g pada kondisi pengujian yang sama persis. Perbedaan ini bukan soal kemurnian atau kesalahan produksi, melainkan bukti nyata bahwa jalur transport elektron sepanjang struktur satu dimensi nanowire

V₂O₅ adalah katalis utama pada proses kontak yang memproduksi asam sulfat (H₂SO₄), bahan kimia industri yang volumenya paling banyak diproduksi di dunia dengan ratusan juta ton setiap tahun, mengoksidasi SO₂ menjadi SO₃ lewat siklus reduksi-oksidasi bolak-balik antara V⁵⁺ dan V⁴⁺. Kemampuan vanadium berpindah antar berbagai tingkat oksidasi inilah, dari V⁵⁺, V⁴⁺, hingga V³⁺, yang menjadikan V₂O₅ material serbaguna jauh di luar katalisis. Pengujian elektrokimia langsung pada V

Bandgap MgO yang mendekati 7,8 eV, salah satu yang terlebar di antara oksida yang umum digunakan, adalah alasan lapisan tipis MgO dipakai sebagai tunnel barrier pada magnetic tunnel junction, teknologi di balik read head hard disk modern dan memori MRAM. Terobosan tunnel barrier berbasis MgO di pertengahan tahun 2000-an inilah yang memungkinkan lonjakan besar kepadatan penyimpanan hard disk yang kita nikmati sekarang. Magnesium Oxide (MgO) juga punya titik leleh yang sangat t

MnO₂ sudah jadi material aktif di dalam baterai alkaline sekali pakai sejak abad ke-19, dan juga akrab banget di lab kimia kampus sebagai serbuk hitam atau cokelat. Tapi bentuk nanopartikel dari MnO₂ ini adalah material yang jauh berbeda: mengecilkan senyawa yang sama ke skala nano melipatgandakan luas permukaannya, memberi lebih banyak sisi aktif untuk reaksi redoks dan proses adsorpsi yang membuat MnO₂ berguna di energi storage, katalisis, sampai pengolahan air. Selama ini,

Kebanyakan nanopartikel oksida logam berbentuk bulat atau tidak beraturan, tapi MoO₃ bisa tumbuh menjadi struktur satu dimensi memanjang menyerupai pita, dengan panjang mencapai beberapa mikrometer namun lebar dan tebalnya hanya puluhan hingga ratusan nanometer. Morfologi nanobelt ini bukan sekadar bentuk unik: rasio panjang-terhadap-lebar yang tinggi memberi jalur konduksi elektron yang lebih efisien dibanding partikel bulat berukuran setara. MoO₃ juga dikenal sebagai materi

Safir biru dan ruby merah, dua batu permata paling berharga di dunia, sebenarnya tersusun dari senyawa kimia yang sama persis: Al₂O₃. Warna birunya safir berasal dari sedikit pengotor besi dan titanium, sementara warna merah ruby berasal dari kromium, tapi kerangka kristalnya tetap sama, korundum, salah satu material alami terkeras yang diketahui, hanya kalah dari intalah pada skala kekerasan Mohs. Aluminium Oxide (Al₂O₃) Nanoparticles adalah bentuk sintetik dari material ini

Tembaga sudah dikenal punya sifat antimikroba sejak zaman kuno, tapi dalam bentuk nanopartikel oksida, sifat itu justru berlipat ganda karena luas permukaan yang jauh lebih besar memungkinkan ion Cu²⁺ dilepaskan lebih cepat, merusak dinding sel bakteri dan jamur secara langsung. Copper Oxide (CuO) juga termasuk salah satu dari sedikit oksida logam yang bersifat semikonduktor tipe-p, seperti NiO, tapi dengan bandgap yang jauh lebih sempit sekitar 1,2 hingga 1,7 eV, sehingga Cu

Ribuan tahun sebelum ada laboratorium kimia, manusia purba sudah menggunakan hematite sebagai pigmen merah untuk melukis dinding gua, salah satu bukti tertua penggunaan pigmen mineral oleh manusia. Nama hematite sendiri berasal dari bahasa Yunani 'haima' yang berarti darah, merujuk pada warna merah pekat yang muncul saat mineral ini dihaluskan menjadi bubuk. Fe₂O₃ Nanoparticles (Hematite) adalah bentuk nano dari mineral bersejarah ini, fasa α-Fe₂O₃ yang secara termodinamika p