Lutfia Damayanti, 4311418071 (2022) SINTESIS PORE-CONTROLLED GRAPHITIC-N DARI BIOCHAR BERBASIS ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) SEBAGAI MATERIAL ELEKTRODA SUPERKAPASITOR. Under Graduates thesis, Universitas Negeri Semarang.

PDF - Published Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Perangkat penyimpanan energi memiliki peranan vital dalam eksplorasi sumberdaya baru terbarukan akibat peningkatan kebutuhan energi setiap tahunnya. Superkapasitor banyak dilirik sebagai alternatif perangkat penyimpanan energi yang ramah lingkungan dan aman digunakan dibandingkan dengan perangkat penyimpanan yang sudah ada. Penggunaan biochar sebagai starting material elektroda superkapasitor terus dikembangkan. Pore-controlled graphitic�N dari biochar berbasis eceng gondok memiliki potensi yang baik sebagai material elektroda superkapasitor dengan menawarkan karakteristik yang unggul akibat kontrol pori yang dilakukan disertai dengan penyisipan atom nitrogen. Penelitian ini memiliki tujuan untuk mempelajari pengaruh jumlah N ter-doping pada karakteristik permukaan dan kinerja pore-controlled graphitic-N. Pore�controlled graphitic-N disintesis melalui satu langkah rute ramah lingkungan dengan aktivator KOH dan urea sebagai sumber nitrogen yang ekonomis yang dapat meningkatkan luas permukaan spesifik dan mengatur ukuran pori karbon sehingga memperbaiki kinerja elektrokimianya. Karakteristik permukaan material pore-controlled graphitic-N diinvestigasi menggunakan instrumen SAA-BET, SEM, FTIR, dan XRD sedangkan performa elektroda superkapasitor diukur dengan metode cyclic voltametry (CV) tiga elektroda dengan glassy carbon sebagai elektroda kerja sekaligus current collector, serta Pt dan Ag/AgCl masing�masing sebagai elektroda lawan dan referensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel GN2 memiliki luas permukaan terbesar (sebesar 239,112 m2 /g) dengan dominasi mesopori. Pori-pori sampel terbesar teramati pada sampel GN3. Morfologi sampel mengalami perubahan menjadi lebih bersih dari flakes yang sebelumnya terlihat pada morfologi biochar. Terbentuknya graphitic-N terkonfirmasi dari pola difraksi yang ditandai dengan munculnya puncak difraksi pada nilai 2θ sekitar 20-30° dan 43°. Selain itu, keberhasilan penyisipan nitrogen terkonfirmasi dengan munculnya puncak serapan pada 1570-1580 cm-1 yang menunjukkan streching -NH, pada 871-874 cm-1 yang menunjukkan vibrasi wagging -NH dan pada 1374-1421 cm-1 yang menunjukkan streching -C-N. Peningkatan jumlah urea yang ditambahkan berakibat pada peningkatan ukuran kristalit graphitic-N. Uji kinerja pore-controlled graphitic-N menunjukkan bahwa sampel GN2 memiliki nilai kapasitansi tertinggi sebesar 2962,24 F/g pada scan rate 5 mV/s.

Actions (login required)

View Item