Analisis Pengaruh Ratio Massa Urea terhadap MXene dan Waktu Hidrotermal terhadap Struktur, Morfologi dan Performa Elektrokimia pada Sintesis N-Del Ti₃C₂Tₓ

Purba, Yeremi Cavin (2026) Analisis Pengaruh Ratio Massa Urea terhadap MXene dan Waktu Hidrotermal terhadap Struktur, Morfologi dan Performa Elektrokimia pada Sintesis N-Del Ti₃C₂Tₓ. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011221185-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Superkapasitor merupakan perangkat penyimpanan energi yang membutuhkan material elektroda dengan konduktivitas dan akses ion yang baik. Penelitian ini menganalisis pengaruh rasio massa urea:MXene dan waktu hidrotermal terhadap struktur, morfologi, serta performa elektrokimia N-doped Ti₃C₂Tₓ. MXene disintesis dari Ti₃AlC₂ melalui proses etching LiF-HCl, delaminasi menggunakan DMSO, kemudian dimodifikasi melalui proses hidrotermal berbasis urea dengan variasi rasio urea:MXene 1:1, 1:3, dan 1:5 serta waktu hidrotermal 6 jam dan 9 jam. Karakterisasi XRD menunjukkan perubahan struktur berlapis dan peningkatan jarak antar lapisan setelah proses etching dan delaminasi, sedangkan SEM-EDX menunjukkan morfologi berlapis serta perubahan komposisi setelah proses N-doping. Hasil pengujian elektrokimia menunjukkan bahwa sampel ND139 atau N-doped MXene 1:3 selama 9 jam memiliki performa terbaik dengan kapasitansi spesifik 38,86 F/g pada scan rate 0,01 V/s, nilai Rs 3,24 Ω.cm² dan impedansi 5,14 Ω.cm² pada frekuensi 0,1 Hz. Hasil ini menunjukkan bahwa rasio urea dan waktu hidrotermal berpengaruh signifikan terhadap performa N-doped MXene, dengan kondisi optimum pada rasio 1:3 selama 9 jam. Rasio urea yang terlalu tinggi cenderung meningkatkan hambatan elektrokimia dan menurunkan performa elektroda.
=====================================================================================================================================
Supercapacitors require electrode materials with good electrical conductivity and ion accessibility. This study analyzes the effect of urea-to-MXene mass ratio and hydrothermal time on the structure, morphology, and electrochemical performance of N-doped Ti₃C₂Tₓ. MXene was synthesized from Ti₃AlC₂ through LiF-HCl etching, delaminated using DMSO, and modified by a urea-assisted hydrothermal process with urea-to-MXene ratios of 1:1, 1:3, and 1:5 and hydrothermal durations of 6 h and 9 h. XRD results indicated structural changes and increased interlayer spacing after etching and delamination, while SEM-EDX revealed layered morphology and compositional changes after N-doping. The best electrochemical performance was obtained from ND139 or N-doped MXene 1:3 for 9 h, with a specific capacitance of 38.86 F/g at a scan rate of 0.01 V/s, Rs of 3.24 Ω.cm² and impedance of 5.14 Ω.cm² at 0.1 Hz. These results indicate that the urea ratio and hydrothermal time significantly affect the performance of N-doped MXene, with the optimum condition obtained at a 1:3 ratio for 9 h. Excessive urea ratio tends to increase electrochemical resistance and reduce electrode performance.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	MXene Ti₃C₂Tₓ, In situ HF, N-doping urea, Superkapasitor,MXene Ti₃C₂Tₓ, LiF-HCl Etching, N-Doped, Supercapacitor
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD115 Electrochemical analysis
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Yeremi Cavin Purba
Date Deposited:	28 Jul 2026 06:32
Last Modified:	28 Jul 2026 06:32
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/138646

Actions (login required)

View Item