Tesis

Optimasi performa supercapbatteries dengan modifikasi katoda berbasis ac mesoporousdan anoda berbasis mxene (Ti3C2Tx) coin cells sebagai piranti penyimpan energi terbarukan / Ishmah Luthfiyah

Abstrak
Supercapbatteries memiliki potensi besar dalam piranti penyimpan energi terbarukan karena memiliki densitas energi yang tinggi seperti baterai dan densitas daya yang tinggi stabilitas cyle penyimpanan daya jangka panjang (long cycle life) serta ramah lingkungan seperti superkapasitor. AC (Activated Carbon) merupakan material superkapasitor dengan luas permukaan spesifik yang tinggi. Namun struktur mikropori AC yang buruk mengakibatkan pemanfaatan luas permukaan tidak efisien performa charge discharge yang lama dan siklus hidup yang rendah. Oleh karena itu diperlukan modifikasi permukaan AC dengan penambahan struktur mesoporous untuk meningkatkan jumlah situs aktif elektrokimia sehingga difusi ionik menjadi lebih baik kapasitansi spesidik dan densitas energi yang semakin meningkat. Modifikasi permukaan AC disintesis menggunakan metode dehydrogenation dan doctore blade dalam pelapisan elektroda. Penelitian ini difokuskan pada modifikasi AC dengan variasi konsentrasi PVP 0 03 0 06 dan 0 12 M. Karakterisasi mikostruktur morfologi absorbansi dan performa elektrokimia dilakukan uji menggunkan XRD SEM UV-VIS CV GCD dan EIS. Konsentrasi PVP yang semakin meningkat menunjukkan peningkatan ukuran pori serbuk ACM03 ACM06 dan ACM12 berturut-turut mencapai 13 2 20 9 dan 50 2 nm. Konsentrasi PVP pada simetrik coin cells ACM06 menghasilkan performa elektrokimia paling optimum dengan kapasitansi spesifik densitas energi dan densitas daya tertinggi berturut-turut 490 76 Fg-1 272 61 Whkg-1 4876 9 Wkg-1 pada pengulangan 3400x cycle peningkatan mencapai 88 7% dibandingkan ACM0. Hal ini dikonfirmasi dengan karakterisasi SEM yang menunjukkan porositas elektroda tertinggi 88.7% dan persebaran ukuran pori yang merata pada daerah mesoporous sangat menguntungkan dengan ketebalan elektroda 34 7 nm. Selain itu Optimasi performa dilakukan dengan menggabungkan asimetrik Supercapbatteries elektroda ACM06 sebagai katoda dan elektroda MXene (Ti3C2Tx) sebagai anoda menunjukkan peningkatan performa kapasitansi spesifik densitas energi dan densitas daya berturut-turut mencapai 799 24 Fg-1 639 39 Whkg-1 5115 70 Wkg-1 dan pengulangan stabilitas siklus mencapai 6000x pada 3 Ag-1. Sejauh ini belum banyak kajian mengenai Supercapbatteries dengan material AC Mesoporousdan MXene (Ti3C2Tx). Maka berpotensi untuk keberlanjutan riset piranti penyimpanan energi terbarukan.

Informasi Detail

DDC

Rt 621.31242 LUT o

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2022.

Deskripsi Fisik

xviii, 105 lembar : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

07247/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2022

Subjek

1. SUPER CAP BATTREIES - PERFORMA
2. ENERGI TERBARUKAN - PIRANTI PENYIMPANAN
3. SUPER CAP BATTREIES - PERFORMANCE

Pembimbing

1. Markus Diantoro ; 2. Nasikhudin

Lampiran Berkas