Kinerja Elektrokimia Material Hard Carbon dari Tempurung Kelapa sebagai Elektroda pada Baterai Ion-Natrium Konfigurasi Karbon Ganda

Susanto, Jonathan Kristian (2023) Kinerja Elektrokimia Material Hard Carbon dari Tempurung Kelapa sebagai Elektroda pada Baterai Ion-Natrium Konfigurasi Karbon Ganda. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01111940000083-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Hard carbon telah dipertimbangkan untuk menjadi bahan anoda yang cocok untuk baterai ion-natrium (BIN). Penelitian dilakukan untuk konfigurasi baterai karbon ganda (BKG) dimana keamanan, efisiensi, dan masa pakai yang lebih lama menjadikan BKG pilihan yang menarik untuk diteliti. Biomassa dianggap sebagai salah satu prekursor yang menarik, terbarukan, banyak tersedia, dan hemat biaya untuk mendapatkan hard carbon. Salah satu biomassa yang digunakan pada penelitian ini adalah tempurung kelapa. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui performa elektrokimia dari hard carbon. Dua sampel yang digunakan, tempurung kelapa yang sudah dijadikan arang (HC-A) dan tempurung kelapa disintesis menjadi hard carbon dengan cara dipanaskan menggunakan furnace dengan suhu 1000 ºC (HC-B). Hasil dari sintesis kemudian dibandingkan dengan hard carbon komersial (HC-C). Karakterisasi dilakukan menggunakan uji analisis luas permukaan (SAA) dan uji elektrokimia menggunakan uji voltametri siklik (CV) dan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS). Metode BJH dari uji SAA ditemukan bahwa HC-A dan HC-B sampel terdiri dari mikropori dan mesopori, sedangkan HC-C hanya terdiri dari mesopori. Kurva CV menunjukkan bahwa bentuk HC-B dan HC-C memiliki bentuk yang serupa. Didapatkan kapasitansi spesifik dari uji CV dengan nilai tertinggi pada sampel HC-A dengan tingkat pemindaian 25 mV/s sebesar 6,73x10^-3 F/g. Semakin besar nilai tingkat pemindaian, maka semakin kecil kapasitansi spesifiknya. Uji EIS menunjukkan semakin besar suhu karbonisasi, maka semakin kecil nilai impedansi riil (Z’). Didapatkan juga koefisien difusi ion Na+ dari uji EIS dengan nilai tertinggi pada sampel HC-A sebesar 5,750x10^-15 cm2 s-1.
=================================================================================================================================
Hard carbon has been considered to be a suitable anode material for sodium-ion battery. Research was conducted for dual-carbon battery configurations where safety, efficiency, and longer service life make dual-carbon battery an attractive option for research. Biomass is considered as one of the attractive, renewable, widely available, and cost-effective precursors to obtain hard carbon. One of the biomass used in this study is coconut shell. This research was conducted to determine the electrochemical performance of hard carbon. There are two samples used, coconut shell which has been made into charcoal (HC-A) and coconut shell synthesized into hard carbon by heating using a furnace with a temperature of 1000 ºC (HC-B). The results of the synthesis were then compared with commercial hard carbon (HC-C). Characterization was carried out using a surface area analyzer (SAA) test and electrochemical tests using cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests. BJH method from SAA test found that the HC-A and HC-B samples consisted of micropores and mesoporous, while HC-C only consisted of mesoporous. The CV curve shows that the HC-B and HC-C shapes are similar in shape. The specific capacitance obtained from the CV test with the highest value was in the HC-A sample with a scan rate of 25 mV/s of 6,73×10-3 F/g. The greater the value of the scan rate, the smaller the specific capacitance. The EIS test shows that the greater the carbonization temperature, the lower the real impedance value (Z'). The Na+ ion diffusion coefficient was also obtained from the EIS test with the highest value in the HC-A sample of 5,750×10-15 cm2 s -1 .

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Biomass, Coconut Shell, Dual-Carbon, Hard Carbon, Sodium-Ion Battery, Baterai ion-natrium, Biomassa, Karbon ganda, Tempurung Kelapa.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD115 Electrochemical analysis T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting. T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Jonathan Kristian Susanto
Date Deposited:	09 Nov 2023 07:37
Last Modified:	09 Nov 2023 07:37
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102670

Actions (login required)

View Item