Tesis

Investigasi struktur dan sifat fisis material Termoelektrik Skutterudites co1-xmxsb3 (m = fe, mn) disintesis dengan metode Modified Polyol / Rizky Aditya Sawitri

Abstrak
Termoelektrik merupakan piranti sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan karena dapat mengurangi masalah lingkungan yang disebabkan oleh emisi panas kendaraan bermotor peralatan industri dan alat-alat elektronik. Termoelektrik mampu mengubah emisi panas menjadi energi listrik. Material yang dapat dimanfaatkan sebagai piranti termoelektrik adalah material skutterudites. Material skutterudites yang didasarkan pada unsur Sb merupakan material termoelektrik dengan mobilitas tinggi massa atom yang besar konduktivitas listrik yang tinggi dan nilai koefisien Seebeck yang mempengaruhi nilai figure of merit (ZT) tinggi lebih dari 100 VK-1. Namun nilai konduktivitas termal material skutterudites ini masih tinggi sekitar 10 Wm-1K-1 sehingga digunakan doping Fe dan Mn. Doping Fe dan Mn dengan fraksi stoikiometri x 0 0 05 0 1 dan 0 15 diharapkan dapat mengurangi konduktivitas termal meningkatkan konduktivitas listrik sehingga mampu meningkatkan figure of merit (ZT). Material skutterudites Co1-xMxSb3 (M Fe Mn) disintesis dengan metode modified polyol dan dibentuk menjadi bulk. Metode ini memiliki kelebihan yaitu membutuhkan suhu dan tekanan yang relatif lebih rendah serta waktu sintesis yang lebih cepat. Material dikarakterisasi menggunakan XRD SEM-EDX FTIR Raman dan I-V meter. Ukuran butir dari sampel Co1-xMxSb3 (M Fe Mn) berkisar 21 06-32 24 nm kristalinitas 59 2-67 9% dan volume unit sel 743 5-746 2 3. Penambahan doping Fe dan Mn mengubah struktur lokal kristal yang ditandai dengan pergeseran puncak pada bidang (0 1 3) ke sudut Bragg lebih kecil pada pola difraksi XRD. Dari analisis SEM diperoleh bahwa butir sampel teraglomerasi dan juga didapatkan bahwa ukuran butir rata-rata dari sampel berkisar 21 19-23 44 nm. Analisis Mapping mengungkapkan bahwa Co Fe Mn dan Sb merata di permukaan sampel. Dari hasil analisis EDX menunjukkan bahwa komposisi sampel telah berhasil disintesis. Analisis gugus fungsi FTIR menunjukkan bahwa pada bilangan gelombang 418-424 cm-1 menunjukkan ikatan Co-Fe dan Co-Mn serta 406-410 cm-1 menunjukkan ikatan Co-Sb. Untuk konsentrasi pembawa muatan dan konduktivitas listrik dari hasil raman dan I-V meter mengalami kenaikan seiring dengan meningkatnya fraksi stoikiometri dari doping. Konduktivitas listrik yang diperoleh berkisar 103-105 -1.cm-1 yang menandakan sampel merupakan semikonduktor dan berpotensi untuk aplikasi termoelektrik.

Informasi Detail

DDC

Rt 537.62 SAW i

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2021.

Deskripsi Fisik

xviii, 69 Lembar: ill. , tab. ; 30 cm

Bahasa

Indonesia

No Reg

02886/KI/21

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. KONDUKTIVITAS LISTRIK
2. ELECTRICAL CONDUCTIVITY

Pembimbing

1. Markus Diantoro; 2. Nandang Mufti

Lampiran Berkas