Analisis Pengaruh Waktu Iradiasi Microwave Terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Pada Material Rgo Hasil Sintesis Dari Limbah Tempurung Kluwak

Mubarak, Rafi (2024) Analisis Pengaruh Waktu Iradiasi Microwave Terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Pada Material Rgo Hasil Sintesis Dari Limbah Tempurung Kluwak. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201080-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Superkapasitor merupakan perangkat yang dapat menjadi salah satu solusi dalam kebutuhan energi saat ini yaitu sebagai alat penyimpanan energi dengan kemampuan tinggi. EDLC superkapasitor merupakan sistem penyimpanan energi listrik yang didasarkan pada proses pelepasan muatan (elektrosorpsi) pada lapisan ganda listrik pada elektroda berpori. Penelitian ini menggunakan material yang terbuat dari limbah biomassa bertujuan untuk mengurangi limbah biomassa dan sekaligus dapat memenuhi kebutuhan perangkat penyimpanan energi secara bersamaan. Penelitian ini menggunakan limbah biomassa tempurung kluwak sebagai bahan material elektroda superkapasitor. Penelitian ini berfokus pada proses sintesis reduced-graphene oxide (rGO) sebagai material utama dari elektroda. Fokusan lebih dalam dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu iradiasi microwave terhadap sifat kapasitif superkapasitor pada rGO yang dihasilkan. Metode yang digunakan untuk membuat rGO adalah metode Hummer yang dimodifikasi. Variasi yang digunakan dalam waktu iradiasi microwave adalah 15 menit, 30 menit, dan 45 menit dengan daya 180 Watt. Dari hasil XRD didapatkan bahwa semakin lama waktu iradiasi maka semakin kecil ukuran dspacing dari material rGO yang menandakan menghilangnya gugus oksigen dan air karena proses reduksi. Dilihat dari hasil pengujian SEM, semakin lama durasi iradiasi yang diberikan maka jumlah dan ukuran pori-pori yang dimiliki semakin besar. Semakin lama waktu iradiasi microwave berpengaruh terhadap semakin tingginya kandungan unsur Karbon pada rGO yang dihasilkan, kemudian dari hasil pengujian EDS didapatkan persentase komposisi C dan O tertinggi pada material rGO45 sebesar 73,11 wt% C dan 26,89 wt% O. Nilai kapasitansi spesifik dari pengujian CV yang paling tinggi adalah rGO dengan variasi waktu iradiasi selama 45 menit (3,73 F/g), 15 menit (2,94 F/g), dan 30 menit (1,45 F/g). Dari hasil pengujian EIS, sampel yang memiliki sifat kapasitif dari yang paling baik adalah elektroda dengan variasi waktu iradiasi 45 menit, 15 menit, dan 30 menit. Hal ini juga sesuai dengan nilai konduktivitas listriknya yaitu sebesar 0,157 Sm-1 untuk rGO45, 0,093 Sm-1 untuk rGO15, dan 0,087 Sm-1 untuk rGO45. Hal ini memiliki kesesuaian dengan hasil pengujian CV dimana nilai spesifik kapasitansi yang paling besar terdapat pada elektroda dengan variasi waktu iradiasi selama 45 menit.
=================================================================================================================================
Supercapacitors are devices that can be a solution to current energy needs, namely as energy storage devices with high capabilities. EDLC supercapacitor is an electrical energy storage system based on a charge discharge process (electrosorption) in the electrical double layer on a porous electrode. This research uses materials made from biomass waste with the aim of reducing biomass waste and simultaneously meeting the needs of energy storage devices. This research uses kluwak shell biomass waste as supercapacitor electrode material. This research focuses on the synthesis process of reduced-graphene oxide (rGO) as the main material for the electrode. The deeper focus of this research is to determine the effect of microwave irradiation time on the capacitive properties of the rGO supercapacitor produced. The method used to make rGO is a modified Hummer method. The variations used in microwave irradiation time are 15 minutes, 30 minutes and 45 minutes with 180 Watt power. From the XRD results, it was found that the longer the irradiation time, the smaller the dspacing size of the rGO material, which indicates the disappearance of oxygen and water groups due to the reduction process. Judging from the SEM test results, the longer the duration of irradiation given, the greater the number and size of the pores. The longer the microwave irradiation time has an effect on the higher carbon element content in the rGO produced, then from the EDS test results it was found that the highest percentage of C and O composition in the rGO45 material was 73.11 wt% C and 26.89 wt% O. The highest specific capacitance value from the CV test was rGO with variations in irradiation time of 45 minutes (3.73 F/g), 15 minutes (2.94 F/g), and 30 minutes (1.45 F/g). From the EIS test results, the samples that have the best capacitive properties are electrodes with varying irradiation times of 45 minutes, 15 minutes and 30 minutes. This is also in accordance with the electrical conductivity values, namely 0.157 Sm-1 for rGO45, 0.093 Sm-1 for rGO15, and 0.087 Sm-1 for rGO45. This is in accordance with the CV test results where the largest specific capacitance value is found on the electrode with a variation of irradiation time of 45 minutes.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Biomassa, Kapasitansi, rGO, Superkapasitor, Tempurung Kluwak
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD115 Electrochemical analysis Q Science > QD Chemistry > QD341.H9 Graphene Q Science > QD Chemistry > QD553 Electrochemistry. Electrolysis
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rafi Mubarak
Date Deposited:	05 Feb 2024 07:35
Last Modified:	05 Feb 2024 07:35
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106080

Actions (login required)

View Item