ABSTRAK SINTESIS DAN KARAKTERISASI ELEKTROLIT Ce 0,9 Gd 0,1-x Nd x O 1,90 UNTUK APLIKASI SEL BAHAN BAKAR PADATAN SUHU SEDANG. Elektrolit berbasis serium seperti GDC 10 telah banyak dikembangkan untuk aplikasi sel bahan bakar oksida padatan suhu sedang atau yang dikenal dengan Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell (IT-SOFC). Kodoping merupakan salah satu cara untuk meningkatkan konduktivitas elektrolit IT-SOFC. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh penambahan

more »

... an neodimium (Nd) terhadap GDC 10 (Ce 0,9 Gd 0,1-x Nd x O 1,90) dengan rasio molar x = 0,025; 0,050; dan 0,075 terhadap sifat fisis dan elektrokimianya. Neodimium digunakan sebagai kodopan karena dapat menurunkan energi aktivasi, sehingga konduktivitas elektrolit meningkat. Metode sintesis yang digunakan adalah sol gel untuk menghasilkan serbuk GDC terdoping Nd, setelah itu serbuk dibuat pelet. Sampel dikarakterisasi dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa, Scanning Electron Microscope (SEM) untuk melihat morfologi dan Thermal Gravimetric Analysis (TGA) untuk melihat stabilitas termalnya. Dari hasil penelitian, kalsinasi pada suhu 700 o C selama 5 jam dan sintering pada suhu 1350 o C selama 2 jam diperoleh densitas pelet elektrolit lebih besar dari 95%. Hal ini telah memenuhi syarat sebagai elektrolit sel bahan bakar padatan yang baik. Keseluruhan sampel memiliki struktur kubik dengan ukuran kristal antara 4,26 nm hingga 4,47 nm. GDC 10 terdoping neodimium dengan rasio molar x = 0,025 (GDC-Nd 0,025) memiliki konduktivitas tertinggi yaitu 0,055 S/cm pada suhu 600 o C. Hasil tersebut menunjukkan bahwa kodoping dapat meningkatkan konduktivitas sel elektrolit GDC untuk aplikasi sel bahan bakar oksida padatan suhu sedang. Kata kunci: Ce 0,9 Gd 0,1 O 0,195 terdoping Nd 2 O 3 , Komposit elektrolit, Konduktivitas ionik ABSTRACT SINTHESYS AND CHARACTERIZATION OF ELECTROLYTE Ce 0.9 Gd 0.1-x Nd x O 1.90 FOR INTERMEDIATE TEMPERATURE SOLID OXIDE FUEL CELL (IT-SOFC). Cerium-based electrolyte such as GDC 10 have been widely developed for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cell (IT-SOFC) application. Co-doping is one of strategy to increase the conductivity of the IT-SOFC electrolyte. The purpose of this reaserch was to study the influences of neodymium addition as co-dopant into GDC 10 (Ce 0.9 Gd 0.1-x Nd x O 1.90) with molar ratio x = 0.025; 0.050; and 0.07, to their physical and electrochemical behaviour. Neodymium was used as a co-dopant because it could decrease the activation energy, so that electrolyte conductivity would increase as well. The synthesis method used was sol-gel to produce Nd co-doped GDC powders, and then it was pressed to make pellet. Sample electrolyte powders was characterized by XRD for phase identification, SEM to observe morphology and TGA to know its thermal stability. From the results, calcination at 700 o C for 5 hours and densification at 1350 o C for 2 hours it was obtained density of electrolyte pellet more than 95 %. The entire sample show has a cubic structure with crystal size range 4,26-4,47 nm. Nd co-doped GDC with molar ratio x = 0.025 (GDC-Nd 0.025) has the highest conductivity of 0.055 S/cm at suhue of 600 o C. The results suggested that co-doping strategy could improve conductivity of electrolyte cells for IT-SOFC application.