Sintesis dan Analisis Performa Elektroda Superkapasitor Hibrida Berbasis Komposit MnO2/r-GO dari Limbah Sabut Kelapa

Nanda, Osama Vega (2024) Sintesis dan Analisis Performa Elektroda Superkapasitor Hibrida Berbasis Komposit MnO2/r-GO dari Limbah Sabut Kelapa. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5001201093-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Superkapasitor adalah perangkat penyimpanan energi yang memiliki keunggulan pada kepadatan daya yang tinggi, siklus hidup yang panjang, serta kemampuan pengisian dan pengosongan yang cepat. Superkapasitor hibrida merupakan salah satu jenis superkapasitor yang memiliki kepadatan daya yang lebih tinggi daripada jenis superkapasitor yang lain. Pada penelitian ini, telah dibuat elektroda superkapasitor hibrida berbasis komposit MnO2/r-GO. r-GO yang digunakan berasal dari limbah sabut kelapa yang disintesis dengan menggunakan metode pirolisis tunggal. MnO2 dan komposit MnO2/r-GO disintesis melalui metode hidrotermal. Karakterisasi yang digunakan meliputi XRD, SEM-EDX, FTIR, Raman, XPS, CV dan EIS. Hasil XRD pada r-GO menunjukkan sifat amorf dan terdapat fasa sekunder berupa fasa NaCl. Pada pengujian FTIR terdeteksi ikatan atom karbon (C=C) dan juga gugus fungsi oksigen. Hal ini dikonfirmasi melalui analisis XPS dan hasil EDX dimana sampel terdiri atas 87,81 at% unsur karbon. Morfologi r-GO melalui hasil SEM terdiri atas lapisan yang saling bertumpuk. Hasil ini juga dikonfirmasi melalui pengujian Raman dengan nilai rasio intensitas 2D/G sebesar ≈ 0,03 yang menunjukan lapisan jamak (multilayer). Berdasarkan hasil XRD, MnO2 yang telah disintesis mempunyai fasa δ-MnO2. Hasil SEM komposit MnO2/r-GO menunjukkan morfologi yang mengindikasikan MnO2 yang menempel pada struktur r-GO. Pada pengujian CV dan EIS, elektroda yang mempunyai nilai kapasitansi spesifik paling besar adalah sampel komposit K1:1 yaitu sebesar 523,30 F/g pada 5 mV/s dengan konduktivitas listrik sebesar 3,10 S/m
=====================================================================================================================================
Supercapacitors are energy storage devices that have high power density, long cycle life, and fast charge and discharge capabilities. A hybrid supercapacitor is one type of supercapacitor that has a higher power density than others. In this study, hybrid supercapacitor electrodes of MnO2/r-GO composites are prepared. r-GO used in this study is synthesized from coconut husk through a single pyrolysis method, while MnO2 and MnO2/r-GO composites are obtained through a hydrothermal method. The characterizations employed include XRD, SEM-EDX, FTIR, Raman, XPS, CV and EIS. XRD analysis shows an amorphous characteristic of r-GO with the presence of a secondary phase in the form of NaCl. Hexagonal carbon bonds (C=C) and oxygen functional groups are detected in FTIR spectrum, and this was confirmed through XPS and EDX analyses, in which the sample contains 87.81 at% of carbon. The morphology of r-GO observed by SEM shows transparent thin stacking-layers. It is consistent with Raman spectroscopy data, which shows the 2D/G intensity ratio of ~0.03, indicating a multilayer structure. The obtained MnO2 has a δ-MnO2 phase. MnO2/r-GO composites have been successfully synthesized, in which MnO2 is attached to r-GO layers. Referring to electrochemical tests using CV and EIS, the electrode that has the largest specific capacitance is the K1:1 composite with the value of 523.30 F/g at 5 mV/s with electrical conductivity of 3.10 S/m.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Hybrid-Supercapacitors, Composite, Mangan-oxide, r-GO, Coconut husk, Superkapasitor-hibrida; Komposit, Mangan-oksida, r-GO, Sabut kelapa
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:	Osama Vega Nanda
Date Deposited:	29 Jul 2024 06:36
Last Modified:	29 Jul 2024 06:36
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/109322

Actions (login required)

View Item