Tesis

Pengaruh komposisi mno2 terhadap mikrostruktur dan performa elektrokimia superkapasitor mno2/grafena/ac / Lina Suryanti

Abstrak
Superkapasitor telah menarik perhatian karena aplikasinya yang luas dalam sistem cadangan energi perangkat portabel alat listrik dan kendaraan listrik hibrida. Sebagai perangkat penyimpan energi superkapsitor memiliki performa densitas daya yang tinggi waktu charge/discharge yang cepat dan stabilitas siklus yang baik. MnO2 menunjukkan kapasitas teoritis tinggi (1370 F/g) mengacu pada reaksi redoks elektron tunggal dari setiap atom mangan. Selain itu penggunaan material karbon aktif dan grafena dapat meningkatkan performa superkapasitor karena struktur berpori dan sifat fisika dan kimia yang baik. Sejauh ini banyak penelitian telah melaporkan superkapasitor terbuat dari dua komponen MnO2/karbon atau MnO2/grafena. Sulit untuk menemukan superkapasitor yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dan rasionya. Penelitian ini difokuskan pada pembuatan elektroda MnO2/grafena/AC dengan komposisi berbeda yaitu 10% 20% 30% 40% dan 100% massa MnO2 terhadap grafena/AC. Metode yang digunakan adalah blending di suhu ruang dan deposisi dengan menggunakan metode doctor blade. Setelah disintesis film dikarakterissasi menggunakan XRD SEM-EDX dan charge-discharge. Berdasarkan hasil analisis XRD ditunjukkan bahwa penambahan massa komposisi MnO2 dari 10% hingga 100% mengakibatkan intensitas semakin meningkat dan ukuran butir MnO2 yang semakin meningkat. Suatu material yang memiliki partikel berukuran nano memiliki luas permukaan interaksi yang tinggi sehingga semakin meningkatnya partikel yang saling berinteraksi maka semakin kuat pula ikatan antar partikel. Selain itu diperoleh nilai d-spacing pada bidang (202) tidak terjadi perubahan yang signifikan dengan meningkatnya penambahan MnO2. Kemudian sampel 10% MnO2 memiliki microstrain yang cenderung lebih tinggi dari beberapa sampel yang mana menunjukkan film lebih amorf dibandingkan dengan sampel yang lainnya. Analisis SEM dari film MnO2/grafena/AC menunjukkan bahwa film berpori dengan porositas yang semakin menurun dari 78 19% hingga 70 62%. Dari hasil EDX menunjukkan bahwa komposisi sampel telah berhasil disintesis. Analisis Mapping mengungkapkan persebaran partikel yang merata. Untuk analisis charge-discharge diperoleh nilai kapasitansi spesifik tertinggi dicapai oleh sampel 10% MnO2 yaitu sebesar 14 17 F/g dengan densitas energi dan densitas energi berturut-turut adalah 19 84 Wh/kg dan 632 16 W/kg.

Informasi Detail

DDC

Rt 537.623 SUR p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2021.

Deskripsi Fisik

xix, 61 lembar : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

02203/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. SUPER KAPASITOR - STRUKTUR
2. SUPER KAPASITOR - PERFORMA
3. SUPER CAPACITORS - STRUCTURE

Pembimbing

1. Markus Diantoro ; 2. Arif Hidayat

Lampiran Berkas