SINTESIS DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF N-DOPED DARI LIMBAH KULIT BUAH NIPAH (Nypa fruticans) SEBAGAI ELEKTRODA SUPERKAPASITOR

Hamdi, Muhammad Hamdi (2025) SINTESIS DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF N-DOPED DARI LIMBAH KULIT BUAH NIPAH (Nypa fruticans) SEBAGAI ELEKTRODA SUPERKAPASITOR. S1 thesis, Universitas Andalas.

	Text (Cover dan Abstrak) Cover dan Abstrak.pdf Download (530kB)
	Text (Bab I) Bab I.pdf Download (273kB)
	Text (Bab Akhir) bab akhir.pdf Download (277kB)
	Text (Daftar Pustaka) Daftar Pustaka.pdf Download (309kB)
	Text (Skripsi Full Text) skripsi full.pdf Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Superkapasitor merupakan teknologi penyimpan energi dengan rapat daya dan energi yang besar dibandingkan baterai, kapasitor konvensional dan telah banyak digunakan secara luas pada bidang elektronik dan transportasi. Pemilihan bahan elektroda dalam superkapasitor adalah faktor penting yang menentukan kinerja dalam penyimpanan energi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan elektroda superkapasitor ramah lingkungan menggunakan karbon aktif N-doped berbasis kulit buah nipah. Kulit buah nipah (Nypa fruticans) dipilih sebagai prekusor karbon aktif dengan tujuan ekologi dan ekonomi yaitu memanfaatkan limbah yang secara ekologi mengurangi pencemaran dan secara ekonomi mendatangkan keuntungan terhadap produk yang dihasilkan. Sintesis karbon aktif N-doped dari kulit buah nipah dengan metode dehidrasi asam, aktivasi KOH dan penambahan membran telur ayam sebagai sumber atom N merupakan metode ramah lingkungan, mudah, terbarukan, dan berkelanjutan dibandingkan dengan proses karbonisasi yang menghasilkan emisi gas. Penambahan atom nitrogen bertujuan untuk meningkatkan konduktifitas listrik, wettability dan kapasitansi. Biochar yang dihasilkan dari dehidrasi kulit nipah dengan asam sulfat (H2SO4) dilakukan aktivasi dan doping nitrogen pada perbandingan masa 1:2:3 (biochar : KOH: membran cangkang telur ayam) dan dikarbonisasi pada 400°C selama 2 jam. Berdasarkan hasil SEM-EDX, morfologi permukaan karbon aktif menunjukan terbentuknya pori dengan persentase unsur karbon 50,52%, oksigen 42,22%, dan nitrogen 7,25%. Analisis FT-IR memperlihatkan bahwa karbon aktif N-doped menunjukkan keberadaan gugus C-N dari gugus amina pada bilangan gelombang 1064,69 cm-1. Analisis BET memberikan luas permukaan spesifik karbon aktif 4,312 m²/g dan ukuran pori rata-rata 4,865 nm, yang menunjukan struktur karbon aktif terdiri dari mesopori dengan isoter m tipe IV. Struktur mesopori berperan meningkatkan kinerja dari elektroda superkapasitor dalam menyimpan muatan. Pengukuran sifat elektrokimia dari elektroda menggunakan Cyclic Voltametry (CV), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), dan Galvanostatic Charge-Discharge (GCD) dengan elektrolit KOH 3 M menunjukkan bahwa karbon aktif N-doped memiliki nilai kapasitansi spesifik sebesar 141,58 F/g, rapatan energi 69,37 Wh/kg, dan rapatan daya 7.493.485 kW/kg pada rapatan arus 30 A/g. Hasil ini menunjukan bahwa metoda dehidrasi, aktivasi dan doping N merupakan strategi yang hemat biaya, dan ramah lingkungan dalam mensintesis karbon aktif N-doped sebagai elektroda untuk meningkatkan kinerja superkapasitor sebagai solusi dalam memecahkan masalah lingkungan dan energi pada saat yang bersamaan.

Actions (login required)

View Item