Bidang keahlian Prof. Zaki adalah hidrometalurgi dan melakukan banyak penelitian mengenai proses ekstraksi, pemurnian, dan sintesis senyawa dan logam murni dengan metode hidro-elektrometalurgi.

Dalam dua tahun terakhir ini, beliau telah melakukan riset, yang berkolaborasi dengan Universitas Sebelas Maret Solo (UNS) dan Mining Industry Indonesia (MIND-ID) dalam kerangka Mining and Minerals Industry Institute (MMII) Research Award, untuk mensintesis material prekursor katoda, melakukan perakitan, hingga menguji performa elektrokimia baterai tipe NMC (Nickel-Manganese-Cobalt) 811 yang nikelnya berasal dari proses pemurnian bijih nikel laterit Indonesia.

Pada orasi ilmiah guru besar Prof. Zaki membahas potensi nikel Indonesia, pertumbuhan industri kendaraan listrik dan baterai untuk kendaraan listrik, proses ekstraksi dan pemurnian bijih nikel laterit berkadar rendah dan hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan oleh penulis untuk mensintesis nikel sulfat murni dari bijih nikel laterit berkadar rendah, dimulai dari proses pelindian (leaching), pemurnian larutan hasil pelindian, presipitasi campuran nikel-kobalt hidroksida, pemurnian larutan hasil pelindian nikel-kobalt hidroksida melalui ekstraksi pelarut (solven extraction, SX) dan oksidasi-presipitasi selektif serta kristalisasi nikel sulfat murni yang dilakukan di ITB.

Produk nikel sulfat yang dihasilkan kemudian dipreparasi menjadi material prekursor katoda, dilakukan karaterisasi dan dirakit menjadi beberapa sel baterai tipe NMC 811 serta diuji kinerja elektrokimianya. Performa elektrokimia sel baterai NMC 811 ini dibandingkan dengan performa sel baterai NMC 811 dengan material prekursor katoda komersial dan material prekursor katoda dengan sumber nikel dari nikel sulfat komersial dan campuran nikel-kobalt hidroksida yang belum murni.

Hasil pengujian sel baterai NMC 811 yang dipreparasi katodanya dengan nikel sulfat produk sintesis dari bijih nikel laterit asal Pulau Halmahera melalui rute pelindian MHP, SX 3 tahap dan kristalisasi menghasilkan performa yang sedikit lebih baik dibandingkan dengan sel baterai NMC 811 yang katodanya dibuat dari prekursor komersial dan nikel sulfat komersial.

Hasil pengujian charge-discharge sel baterai NMC 811 yang dipreparasi katodanya dengan nikel sulfat produk sintesis dari bijih menghasilkan nilai kapasitas spesifik charge-discharge 189,71 mAh/g dan 178,93 mAh/g, efisiensi awal 94,32%, sementara sel baterai NMC 811 yang katodanya dari prekursor komersial mempunyai kapasitas spesifik charge-discharge 158,28 mAh/g dan 149,05 mAh/g dengan efisiensi awal 94,17%.

Performa sel baterai NMC 811 yang dipreparasi katodanya dengan nikel sulfat produk sintesis sedikit di atas rata-rata baterai NMC 811 komersial yaitu pada level 160-180 mAh/g. Hasil pengujian dan analisis menunjukkan bahwa kemurnian material bahan baku prekursor katoda, ukuran dan morfologi butiran material prekorsor mempunyai pengaruh signifikan terhadap performa baterai.

Hal ini terlihat dari hasil pengujian sel baterai NMC 811 yang sumber nikel dalam bahan baku prekursor katodanya dari MHP yang mempunyai kapasitas discharge dan efisiensi awal yang signifikan lebih rendah (discharge capacity 60,97 mAh/g, efisiensi awal hanya 37%) dibandingkan sel baterai NMC 811 yang sumber nikelnya dari nikel sulfat yang lebih murni, baik produk sintesis maupun dari bahan kimia komersial.

Integrasi penelitian di hulu dan hilir berkaitan dengan sintesis material aktif baterai dari bahan baku mineral dalam negeri dan aplikasinya pada baterai untuk kendaran litrik perlu terus didorong agar keunggulan komparatif Indonesia terkait ketersediaan bahan baku ini dapat dikonversi menjadi keunggulan nasional dan bermanfaat sebesar-besarnya untuk masyarakat.

Sebagai penutup orasi ilmiahnya, Prof. Zaki mengungkapkan rasa syukur dan terimaksihnya atas dukungan seluruh pihak, yaitu pimpinan ITB, pimpinan fakultas, keluarga, guru dan dosen, rekan-rekan dosen dan tendik di Program Studi Teknik Metalurgi, mahasiswa, rekan-rekan alumni dan para kolega.

Reporter: Luisa Carmel (Teknik Kimia, 2021)