Temuan Utama

Penelitian ini berhasil mensintesis dan mengkarakterisasi senyawa perovskit terner 0,5Na₀,₅Bi₀,₅TiO₃–(0,5–x)BaTiO₃–(x)SrTiO₃ menggunakan metode lelehan garam sebagai pendekatan sintesis yang efektif dalam mengendalikan pembentukan fasa dan struktur kristal. Hasil analisis struktur menunjukkan bahwa seluruh komposisi membentuk fasa perovskit dominan dengan struktur tetragonal berkelompok ruang P4mm, disertai perubahan parameter kisi akibat substitusi kation Ba²⁺ dan Sr²⁺ pada situs A. Substitusi ini memicu distorsi lokal pada kisi kristal serta pergeseran posisi kation B di dalam oktahedra TiO₆, yang berperan penting dalam memodifikasi sifat feroelektrik material. Karakteristik histeresis P–E menunjukkan respons polarisasi yang lebih ramping dan stabil, mencerminkan mekanisme penyimpanan energi yang lebih efisien. Material perovskit terner yang dihasilkan menunjukkan densitas energi yang dapat dipulihkan sebesar 537,90 mJ/cm³ dengan efisiensi penyimpanan energi mencapai 80,12% pada medan listrik eksternal 95 kV/cm. Temuan ini menegaskan bahwa rekayasa komposisi perovskit terner melalui metode lelehan garam merupakan strategi yang menjanjikan untuk menghasilkan material kapasitor dielektrik bebas timbal dengan performa penyimpanan energi tinggi dan stabil.

Potensi Manfaat

Senyawa perovskit terner 0,5Na₀,₅Bi₀,₅TiO₃–(0,5–x)BaTiO₃–(x)SrTiO₃ yang disintesis menggunakan metode lelehan garam memiliki potensi yang besar sebagai material penyimpanan energi pada kapasitor dielektrik berperforma tinggi. Kombinasi rekayasa komposisi perovskit terner dan metode sintesis lelehan garam memungkinkan pengendalian struktur kristal dan sifat feroelektrik secara efektif, sehingga menghasilkan densitas energi yang tinggi dengan efisiensi penyimpanan yang stabil pada medan listrik tinggi. Material ini berpotensi diaplikasikan pada perangkat elektronik modern, sistem power electronics, serta komponen penyimpanan energi bertegangan tinggi yang membutuhkan material dengan respons polarisasi cepat dan rugi energi rendah. Selain itu, penggunaan sistem perovskit bebas timbal menjadikan material ini lebih ramah lingkungan dan sesuai dengan tuntutan pengembangan teknologi energi berkelanjutan. Hasil penelitian ini juga memberikan dasar ilmiah yang kuat untuk pengembangan material lanjutan melalui pengaturan rasio BaTiO₃ dan SrTiO₃, sehingga dapat dioptimalkan untuk berbagai kebutuhan aplikasi kapasitor dielektrik di masa depan serta mendukung pengembangan roadmap riset material fungsional berbasis energi.