Nur'aini, Syarifa (2025) Rekayasa Anoda Berbasis Aluminium dengan Elektrodeposisi Zn-Mn untuk Aplikasi Baterai Air Laut. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 6008222002-Master_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
6008222002-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (5MB) | Request a copy |
Abstract
Saat ini Aluminium (Al) banyak dikembangkan sebagai bahan anoda baterai, salah satunya baterai air laut. Pemilihan Al sebagai anoda adalah karena sumber daya yang melimpah, lebih aman, dapat ditangani dalam ruangan terbuka, dan terpenting memiliki kapasitas volumetrik serta energi densitas yang tinggi. Akan tetapi, saat ini performa pengujian masih belum mencapai teoritical dikarenakan mudahnya terkorosi, lambatnya kinetika reaksi, dan rendahnya efisien coulumbic. Maka dari itu perlu dilakukan perbaikan untuk faktor anoda dan modifikasi elektrolitnya. Anoda akan dimodifikasi dengan melapiskan Zn-Mn ke permukaan pelat dengan metode elektrodeposisi, sedang elektrolit akan dimodifikasi dengan penambahan aditif. Pengujian SEM EDS telah dilakukan dan ddidapatkan bahwasanya proses elektrodeposisi menghasilkan gundukan – gundukan material dengan elemen Zn dan Mn. Untuk elektrokimianya dijelaskan bahwasanya, Al terdeposisi tidak mengganggu Electrochemical stability window (ESW) dibuktikan dengan pengujian CV, menjadi lebih reaktif dibuktikan dengan pengujian CV, LSV, dan LP, serta memperkecil hambatan internal dari anoda. Untuk proses deposisi terbaik pada Al30 karena durasi pengeluaran arus terpanjang, yang secara simultan akan meningkatkan energi densitas dan kapasitas spesifik dari pengujian. Variabel lainnya, yakni menambahkan aditif di dalam larutan berupa 20 mM ZnSO4 sehingga membuka potensi Al murni untuk menjadi anoda sekunder, serta lebih meningkatkan performa untuk Al30. Substitusi NaCl dengan air laut juga berpotensi untuk dilakukan ditinjau dari hasil pengujian setengah sel yang serupa. Hanya saja memerlukan pengamatan lebih lanjut, selain salinitas dan kandungan oksigennya, terhadap kekeruhan sumber air laut yang dapat mengganggu reaksi sel volta pada baterai.
==============================================================================================================================
Currently, aluminum (Al) is widely developed as an anode material for batteries, including seawater batteries. The selection of Al as an anode is due to its abundant resources, safer handling, ability to be managed in open environments, and, most importantly, its high volumetric capacity and energy density. However, its performance in testing has not yet reached theoretical values due to its susceptibility to corrosion, slow reaction kinetics, and low coulombic efficiency. Therefore, improvements are necessary, focusing on anode factors and electrolyte modifications.The anode will be modified by coating Zn-Mn onto the plate surface using the electrodeposition method, while the electrolyte will be enhanced with additive additions. SEM-EDS testing has shown that the electrodeposition process produces material mounds containing Zn and Mn elements. Electrochemical analysis reveals that deposited Al does not disrupt the Electrochemical Stability Window (ESW), as evidenced by CV testing, and becomes more reactive, demonstrated by CV, LSV, and LP tests, while also reducing the anode's internal resistance.The best deposition process was observed in Al30 due to its longest discharge duration, which simultaneously increases energy density and specific capacity during testing. Another variable, adding 20 mM ZnSO₄ to the solution, has unlocked the potential for pure Al to serve as a secondary anode while further enhancing Al30’s performance. Substituting NaCl with seawater is also a promising approach, as indicated by similar results in half-cell testing. However, further investigation is needed, particularly regarding salinity, oxygen content, and the turbidity of seawater sources, which could interfere with voltaic cell reactions in the battery.
Actions (login required)
 |
View Item |