Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Perovskit Ganda

GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ dengan Metode Reaksi Fasa Padat

Endah Widaningsih10506032

Pembimbing: Dr. Bambang Prijamboedi

Agenda Seminar

Pendahuluan

Metode Penelitian

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

PendahuluanLatar Belakang

• Semakin menipisnya cadangan energi fosil di dunia dan semakin meningkatnya kebutuhan manusia akan energi tersebut mendorong ilmu pengetahuan untuk mencari solusi untuk memenuhi kebutuhan energi

• Sel bahan bakar padatan (solid oxide fuel cell, SOFC), merupakan salah satu jenis sel bahan bakar yang akhir-akhir ini sedang berkembang

• Sel bahan bakar adalah sel elektrokimia yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Keuntungan dari SOFC adalah dapat dibuat dalam berbagai bentuk karena elektrolitnya berupa padatan

• Keuntungan dari penggunaan sel bahan bakar adalah dapat menghasilkan energi dengan tingkat efisiensi tinggi dan berdampak kecil pada lingkungan karena tidak menghasilkan emisi CO2, senyawa-senyawa sulfur, dan yang lainnya yang dapat menyebabkan hujan asam.

Prinsip Kerja Sel Bahan Bakar

• Katoda yang baik harus memiliki konduktivitaslistrik yang tinggi

• Material katoda GBCO diketahui memilikikonduktivitas listrik yang tinggi di atas suhutransisi isolator ke logam (TMI) yaitu pada suhu87 °C sehingga dapat digunakan pada sel bahan bakar padatan oksida pada suhumenengah (500-700 °C)

Tujuan Penelitian• Mensintesis senyawa GBCO yang disubtitusi oleh

Sr+2 (GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ), dengan rentang x= 0; 0,1; 0,2; dan 0,3

• Menentukan suhu transisi isolator ke logam (TMI) pada senyawa GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ dengan rentang x= 0; 0,1; 0,2; dan 0,3

• Menentukan energi aktivasi dari senyawa GdBa1-

xSrxCo2 O5+ δ dengan rentang x= 0; 0,1; 0,2; dan 0,3

Metode Penelitian

Sintesis GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ dengan x: 0; 0,1; 0,2; dan 0.3

Tabel Stokiometrik Sintesis Senyawa

Konduktivitas (4 point probes)

Pembahasan

Difraksi Sinar X Serbuk

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

inte

nsita

sin

tens

itas

2

GBSCO x= 0.32

GBSC0 x=0

inte

nsita

s

2

GBSC0 x=0,1

inte

nsita

s

2

GBSC0 x=0,2

GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x=0

Grup ruang: P MMM Rp= 11,762Parameter sel: Rwp= 15,424a= 3,8832; b= 7,8261; c= 7,544 χ2 = 1,244

GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x= 0,1

Grup ruang: P MMM Rp= 9,297Parameter sel: Rwp= 10,520a= 3,8832; b= 7,8261; c= 7,544 χ2 = 0,678

Grup ruang: P4/ MMM Rp= 13,481Parameter sel: Rwp= 14,333a= b = 3,868; c= 7,543 χ2 =0,075

GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x= 0,2

GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x= 0,3

Grup ruang: P4/ MMM Rp= 10,516Parameter sel: Rwp= 12,226a= b = 3,8747; c= 7,5465 χ2 = 0,636

Suhu transisi isolator ke logam (TMI)

0 100 200 300 400 500

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

83°C

cm)

Suhu (°C )

GBSCO x= 0

0 100 200 300 400 500

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Suhu (°C )

91°C

cm)

GBSCO x= 0,1

0 100 200 300 400 500 600

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

Suhu (°C )

196°C

cm)

GBSCO x= 0,3

0 100 200 300 400 5000.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.016

0.018

0.020

Suhu (°C )

164°C

cm)

GBSCO x= 0,2

KonduktivitasHubungan konduktivitas listrik terhadap suhu

0 100 200 300 400 500 600

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

(S

.cm-1

)

Suhu (°C)

GBSCO x= 0 GBSCO x= 0,1 GBSCO x= 0,2 GBSCO x= 0,3

Energi Aktivasi

Senyawa GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ, x= Ea (eV)

0 0.941080.1 0.927510.2 0.063350.3 0.1512

0.0022 0.0024 0.0026 0.0028 0.0030 0.00322.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

GBSCO x= 0 GBSCO x= 0,1 GBSCO x= 0,2 GBSCO x= 0,3

ln

1/T

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ea

(eV

)

Jumlah Doping Sr+2

Senyawa GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ, x=

Suhu transisi isolator ke logam (°C)

Konduktivitas 500 °C (S.cm-1)

Energi aktivasi (eV)

0 83 245.34 0.94108

0.1 91 256.91 0.92751

0.2 164 156.95 0.06335

0.3 196 405.88 0.1512

Kesimpulan

• Sintesis senyawa GBCO yang disbudtitusi oleh Sr+2 (GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ), dengan rentang X= 0; 0,1; 0,2; dan 0,3 telah berhasil dilakukan

• Hasil karakterisasi difraksi sinar-X menunjukkan adanya perubahan grup ruang dimulai pada GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x= 0,2

• Suhu transisi isolator ke logam (TMI) meningkat seiring meningkatnya kandungan Sr+2

• Energi aktivasi paling rendah diamati pada GdBa1-xSrxCo2 O5+ δ x= 2

Terima Kasih