Studi Sifat Listrik dari Serat Nano Karbon Berbasis Polivinil Alkohol (PVA) dan Bahan Biomassa sebagai Elektroda Superkapasitor

Hadi, Irfan (2023) Studi Sifat Listrik dari Serat Nano Karbon Berbasis Polivinil Alkohol (PVA) dan Bahan Biomassa sebagai Elektroda Superkapasitor. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01111940000067-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Serat nano karbon atau dikenal sebagai Carbon Nanofiber (CNF) merupakan struktur nano graphene yang dibangun dalam bentuk kerucut atau silinder. Diameter rata-rata dari struktur ini berada pada kisaran 70 – 200 nm, dan panjang rata-rata berada pada kisaran 50 – 200 μm. CNF memiliki porositas yang tinggi, luas permukaan yang besar, serta konduktivitas yang baik sehingga memiliki potensi untuk diaplikasikan sebagai elektroda pada perangkat penyimpanan energi seperti baterai dan superkapasitor. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui morfologi dan sifat kelistrikan dari CNF serta pengaruh penambahan bahan biomassa padanya. CNF pada penelitian ini diproduksi menggunakan metode electrospinning dengan tiga variasi larutan. Ketiga larutan tersebut yaitu larutan PVA, PVA dengan penambahan bahan biomassa yaitu PVA/rGO, dan PVA/karbon amorf. Konsentrasi larutan PVA yang digunakan adalah 15 wt%, sementara rGO dan karbon amorf pada tiap larutan memiliki konsentrasi 2 wt%. Lembaran fiber yang diproduksi kemudian di stabilisasi pada suhu 100 °C sebelum dikarbonisasi. CNF yang didapatkan kemudian diuji dengan menggunakan SEM, XRD, EIS, dan CV. CNF dari PVA serta PVA dengan bahan biomassa memiliki struktur graphene amorf dengan diameter rata-rata dari CNF PVA pada suhu karbonisasi 400, 500, dan 600 °C serta CNF PVA dengan tambahan rGO dan karbon amorf berturut-turut adalah 225, 467, 369, 187, dan 184 nm. CNF dari PVA dengan bahan biomassa bersifat semikonduktor dengan nilai konduktivitas pada rentang 10-8-10-6 S/cm. CNF dari PVA dengan suhu karbonisasi 600 °C, rGO, dan karbon amorf memiliki nilai kapasitansi spesifik secara berturut-turut 103,47 , 119,33 dan 132,87 F/g.
================================================================================================================================
Carbon Nanofibers (CNF), are graphene nanostructures built in the form of cones or cylinders. The average diameter of these structures is in the range of 70 – 200 nm, and the average length is in the range of 50 – 200 μm. CNF has high porosity, large surface area, and good conductivity so that it has the potential to be applied as electrodes in energy storage devices such as batteries and supercapacitors. This research was conducted to determine the morphology and electrical properties of CNF and the effect of adding biomass to it. CNF in this study was produced using the electrospinning method with three variations of the solution. The three solutions are PVA solution, PVA with the addition of biomass materials, namely PVA/rGO, and PVA/amorphous carbon. The concentration of the PVA solution used was 15 wt%, while rGO and amorphous carbon in each solution had a concentration of 2 wt%. The fiber sheet produced is then stabilized at 100 °C before being carbonized. The CNF obtained was then tested using SEM, XRD, EIS, and CV. The CNFs of PVA and PVA with biomass materials have an amorphous graphene structure with an average diameter of CNFs of PVA at carbonization temperatures of 400, 500 and 600 °C and CNFs of PVA with the addition of rGO and amorphous carbon respectively 225, 467, 369, 187, and 184 nm. CNF from PVA with biomass materials is a semiconductor with a conductivity value in the range of 10-8-10-6 S/cm. CNF from PVA with a carbonization temperature of 600 °C, rGO, and amorphous carbon had specific capacitance values of 103.47 , 119.33 and 132.87 F/g, respectively.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Carbon Nanofiber, CV, EIS, Electrospinning, PVA.
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Irfan Hadi
Date Deposited:	19 Jul 2024 03:36
Last Modified:	19 Jul 2024 07:02
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/108478

Actions (login required)

View Item