Tesis
Investigasi pengaruh komposisi nio:si terhadap mikrostruktur dan performa elektrokimia sel koin superkapasitor hibrid ac-mno2//nio-g-si / Yusril Al Fath
Abstrak
Penelitian tentang superkapasitor sebagai salah satu perangkat penyimpanan energi ramah lingkungan terus dilakukan agar didapatkan performa yang optimal. Pada penelitian ini dilakukan fabrikasi sel koin superkapasitor hibrid dengan komposit AC-MnO2 sebagai katoda dan NiO-G-Si sebagai anoda. Penelitian berfokus pada mikrostruktur dan performa elektrokimia superkapasitor dengan variasi komposisi NiO Si yaitu 95 0 90 5 85 10 80 15 dan 75 20. Elektroda superkapasitor dibuat menggunakan metode blending dan dideposisi pada substrat fleksibel Al foil. Elektroda dikarakterisasi mikrostrukturnya menggunakan X-Ray Diffarction (XRD) Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Brunauer-Emmett-Teller (BET). Kemudian elektroda separator dan elektrolit difabrikasi dalam sel koin berdiameter 1 5 cm. Uji performa sel koin dilakukan dengan Galvanostatic Charge-Discharge (GCD) Cyclic Voltammetry (CV) dan Electrochemical Impedance Spectrsoscopy (EIS). Dari hasil XRD dan SEM didapatkan Si dengan fase kubik kristalin dengan ukuran 69 74 nm yang meningkatkan parameter mikrostruktur yaitu porositas luas permukaan diameter pori dan volume pori berturut-turut sebesar 75 83 % 309 m2/g 3 61 nm (mesopori) dan 0 170 cm3/g. Performa elektrokimia optimum didapatkan pada sampel dengan komposisi NiO Si (75 20) dengan kapasitansi gravimetri sebesar 17 294 F/g kapasitansi area sebesar 18 62 mF/cm2 energi spesifik sebesar 1 794 Wh/kg daya sepesifik sebesar 97 837 W/kg dan rendahnya nilai pada resistensi tarnsfer muatan (Rct) sebesar 8 97 dan resistansi kontak elektroda (Rc) sebesar 0 89 . Selanjutnya dalam mekanisme difusi ion performa optimum juga didapatkan pada sampel dengan komposisi NiO Si (75 20) koefisien difusi (D) 3 01 x 10-2 cm2/s dan IR drop 0 04 V.