Tesis

Investigasi struktur dan sifat fisis termoelektrik berbasis doping material co1-xzxsb3 (z=cu, zn) / Alma Nur Roisatul Masruhah

Abstrak
Termoelektrik adalah energi terbarukan ramah lingkungan yang dapat mengurangi emisi panas kendaraan bermotor peralatan industri dan alat-alat elektronik dengan mengubah energi panas menjadi energi listrik secara langsung. Material skutterudites CoSb3 merupakan salah satu material termoelektrik yang unggul karena memiliki mobilitas yang tinggi massa atom yang besar resistivitas listrik yang rendah dan nilai koefisien Seebeck yang tinggi yang dapat meningkatkan nilai figure of merit (ZT). Namun material CoSb3 memiliki kinerja termoelektrik yang masih perlu ditingkatkan sehingga didoping dengan material Cu dan Zn dengan fraksi stoikiometri masing-masing 0 0.1 0.2 mol. Tujuan penelian ini adalah mengkaji pengaruh doping Cu dan Zn pada mikrostruktur morfologi gugus fungsi performa termoelektrik (konduktivitas listrik koefisien seebeck dan power factor). Metode sintesis yang digunakan untuk penelitian ini yaitu metode polyol yang dilakukan dengan melarutkan material CoCl2.6H2O dan SbCl3 dalam pelarut Tetra-ethylene Glycol (TEG) dan kemudian ditahan pada suhu 240oC selama 30 menit sehingga akan menghasilkan nanopartikel Co1-xZxSb3 (Z Cu Zn) dengan x adalah variasi fraksi stoikiometri dari Cu dan Zn. Berdasarkan karakterisasi mikrostruktur morfologi gugus fungsi performa termoelektrik (konduktivitas listrik koefisien seebeck dan power factor) menunjukkan bahwa sampel CoSb3 yang didoping dengan Zn 0 2 mol (CZS 2) memiliki nilai konduktivitas listrik dan koefisien seebeck lebih unggul dibandingkan dengan doping Cu. Ukuran butir dari sampel Co1-x Zx Sb3 (Z Cu Zn) berkisar 26 232 ndash 30 236 nm kristalinitas 28 965 ndash 37 703% dan parameter kisi 8 735 ndash 8 801 . Penambahan doping Cu dan Zn mengubah struktur lokal kristal yang ditandai dengan pergeseran puncak pada bidang (022) ke sudut Bragg lebih kecil dan lebih besar pada pola difraksi XRD. Dari analisis SEM diperoleh bahwa butir sampel teraglomerasi dan juga didapatkan bahwa perbandingan ukuran butir rata-rata sampel berkisar antara 41 483 ndash 46 903 nm. Analisis Mapping menunjukkan bahwa Co Sb Cu dan Zn tersebar merata di permukaan sampel. Dari hasil analisis EDX menunjukkan bahwa komposisi sampel telah berhasil disintesis. Analisis gugus fungsi FTIR menunjukkan bahwa bilangan gelombang 409 473 dan 407 956 cm-1 yang terindikasi sebagai ikatan Co-Sb pada bilangan gelombang 417 060 cm-1 terindikasi sebagai Co Cu-Co Cu dan pada bilangan gelomang 418 451 cm-1 terindikasi sebagai Co Zn-Co Zn. Konduktivitas listrik pada penelitian ini berkisar dari 1 58 times 10-2 S/cm sampai 81 5 S/cm. Koefisien seebeck pada penelitian ini berkisar antara 35 181 ndash 1152 572 mu V/K. Power Factor optimum pada variasi doping Zn 0 2M (CZS 2) sebesar 1 08 times 108 mu W/cm.K2 pada suhu 480K.

Informasi Detail

DDC

Rt 537.6 MAS i

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2024.

Deskripsi Fisik

xvii, 63 lembar : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00019/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2024

Subjek

1. FISIKA - ENERGI LISTRIK
2. PHYSICS - ELECTRICAL ENERGY

Pembimbing

1. Prof. Dr. Markus Diantoro, M.si;2. Dr. Eny Latifah, S.si, M.si

Lampiran Berkas