Sintesis Komposit MnO2/Carbon sebagai Katoda pada Zn-Air Battery

Rakhmad, Khairunisa Kartina and Rakhma, Mayda Amalia (2018) Sintesis Komposit MnO2/Carbon sebagai Katoda pada Zn-Air Battery. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Preview

Text 02211546000036_02211546000039_Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Download (2MB) | Preview

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah elektroda dan kondisi saat elektrolisis terhadap morfologi nanopartikel MnO2. Selain itu juga dilakukan untuk mengetahui α-MnO2 nanopartikel dari KMnO4 yang terbentuk pada suasana asam, serta pengaruh penambahan karbon dengan MnO2 sebagai material elektrokatalis pada Metal Air Battery dengan anoda Zn. Sintesis MnO2 menggunakan metode elektrokimia dengan elektrolisis larutan elektrolit berupa potassium permanganate (KMnO4) disertai pengadukan dengan magnetic stirrer. Kondisi sintesis menggunakan suasana asam dengan menambahkan asam sulfat (H2SO4) dan elektrolisis selama 30 menit. Penelitian ini dilakukan pada variasi jumlah elektroda karbon 1, 2, 3 ,4 pasang pada tegangan 3V. Untuk memisahkan partikel yang terbentuk dari pengotor dilakukan pengendapan menggunakan centrifuge dan endapan dicuci hingga pH netral air demin yang selanjutnya dikeringkan pada furnace suhu 150oC. Serbuk MnO2 dikompositkan dengan karbon aktif dan graphene. Untuk MnO2 struktur dan morfologi dianalisa menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Brunauer-Emmet-Teller (BET). Sedangkan untuk sifat elektrokimia dievaluasi menggunakan Cyclic Voltammetry (CV), Linear Sweep Voltammetry (LSV), dan Polarization Linear (PL). Multi-electrode memiliki performa yang paling baik, dibuktikan dari uji XRD, struktur nanopartikel MnO2 memiliki beberapa peak, yaitu: 2θ = 12,59o ; 17,91o ; 28,38o ; 37,45o ; 41,86o ; 49,69o dan 59,96o berbentuk kristal α-MnO2. Sedangkan pada hasil SEM dan BET, bentuk partikel semakin tidak terlihat aglomerat. Hal ini menunjukkan bahwa diameter partikel semakin kecil seiring dengan bertambah besarnya luas permukaan. Pada uji elektrokatalis, OCP yang dihasilkan semakin tinggi dan positif, yaitu 0,030. Komposit MnO2/Karbon-Aktif dan MnO2/Graphene dianalisa morfologi menggunakan SEM, untuk konduktivitas dengan metode four Point Probe, dan. sifat elektrokimia menggunakan Cyclic Voltammetry. Komposit MnO2/Graphene memiliki konduktivitas yang besar daripada komposit MnO2/Karbon-Aktif sebesar 39,809 /m.
===================================================================================================
This study aims to determine the effect of the number
of electrodes and the current conditions of electrolysis on
morphology of MnO
2
nanoparticles. It was also conducted to
find out
the α
-
MnO
2
nanoparticles of KMnO
4
formed in acidic
atmosphere, and to know the effect of carbon addition with
MnO
2
as electrocatalytic material on Zn air battery with Zn
anode. MnO
2
synthesis uses electrochemical method with
electrolysis of electrolytic s
olution in the form of potassium
permanganate (KMnO
4
) with stirring with magnetic stirrer. The
synthesis conditions use an acidic atmosphere by adding
sulfuric acid (H
2
SO
4
) and electrolysis for 30 minutes. This
research was conducted on variation of number
of carbon
electrode 1, 2, 3, 4 pairs at 3V voltage. To separate the particles
formed from the impurities is carried out the deposition using
centrifuge and the precipitate washed up to neutral pH demin
water which is then dried in the furnace for 150
o
C. M
nO
2
powder is composed with activated carbon and graphene. For
MnO
2
structures and morphology were analyzed using X
-
Ray
Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and
Brunauer
-
Emmet
-
Teller (BET). As for the electrochemical properties evaluated
using Cyclic Voltammetry (CV), Linear
Sweep Voltammetry (LSV), and Linear Polarization (PL).
Multi
-
electrode has the best performance, evidenced from the
XRD test, the structure of MnO
2
nanoparticles has several peak,
namely: 2θ = 12.59
o
; 17.91
o
; 28,38
o
; 3
7.45
o
; 41,86
o
; 49,69
o
and
59,96
o
are α
-
MnO
2
crystals. While on the results of SEM and
BET, the form of particles increasingly not seen agglomerates.
This shows that the particle diameter is getting smaller as the
surface area increases. In the electrocatalytic test, the resulting
OCP is higher and
positive, ie 0.030. Composite MnO
2
/ Active
Carbon and MnO
2
/ Graphene were analyzed using SEM
morphology, for conductivity by the four Point Probe method,
and electrochemical properties using Cyclic Voltammetry. The
MnO
2
/ Graphene composite has a large c
onductivity than the
MnO
2
/ Activated Carbon composite of 39,809 /

m.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSK 620.5 Rak s-1 3100018074810
Uncontrolled Keywords:	MnO2, Carbon, Elektrokatalis
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP255 Electrochemistry, Industrial.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rakhmad Khairunisa Kartina
Date Deposited:	15 Mar 2018 03:42
Last Modified:	13 Jul 2020 07:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/49990

Actions (login required)

View Item