OPTIMASI PARAMETER SUHU KALSINASI DALAM SINTESIS KATODA NMC KAYA NIKEL UNTUK MENINGKATKAN PERFORMA BATERAI LITIUM-ION

Abstract

Material katoda berbasis nikel-mangan-kobalt (NMC) tipe 721 merupakan kandidat utama untuk baterai litium-ion berkapasitas tinggi. Namun, performa elektrokimia sangat dipengaruhi oleh kondisi sintesis, khususnya suhu kalsinasi yang menentukan morfologi, komposisi, dan keteraturan kristal. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi pengaruh variasi suhu kalsinasi 700 °C, 750 °C, dan 800 °C terhadap karakteristik NMC721. Hasil SEM menunjukkan bahwa pada 700 °C partikel masih heterogen dengan aglomerasi signifikan, sedangkan pada 800 °C terjadi pertumbuhan butir berlebih yang mengurangi luas permukaan aktif. Kondisi optimum diperoleh pada 750 °C, di mana partikel menunjukkan morfologi homogen dengan distribusi ukuran seragam (~165 nm) dan aglomerasi minimal. Analisis EDS mengonfirmasi bahwa rasio Ni:Mn:Co pada suhu tersebut mendekati komposisi teoritis 70:20:10, sedangkan hasil XRD memperlihatkan pemisahan puncak (006)/(102) dan (108)/(110) yang jelas, rasio I₀₀₃/I₁₀₄ sebesar 1,283, serta nilai c/a = 4,9457. Data tersebut menegaskan rendahnya cation mixing serta keteraturan lapisan yang tinggi. Dengan demikian, kalsinasi pada 750 °C dapat dianggap sebagai kondisi optimum untuk menghasilkan material NMC721 dengan struktur berlapis yang stabil dan morfologi ideal, yang diperkirakan mampu meningkatkan kapasitas spesifik, stabilitas siklus, serta kemampuan laju pada aplikasi baterai litium-ion.