Analisis Pengaruh Waktu Hidrotermal Terhadap Sifat Kapasitif Komposit N-rGO/CuCr2O4 untuk Aplikasi Elektroda Superkapasitor Hybrid

Akbar, Fahrezi (2023) Analisis Pengaruh Waktu Hidrotermal Terhadap Sifat Kapasitif Komposit N-rGO/CuCr2O4 untuk Aplikasi Elektroda Superkapasitor Hybrid. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000073_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 July 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Kebanyakan energi terbarukan diubah menjadi energi listrik, oleh karena itu terjadi peningkatan permintaan untuk alat penyimpanan elektokimia seperti baterai, fuel cells, dan superkapasitor. Superkapasitor merupakan salah satu alat penyimpanan listrik yang mulai digunakan. Hybrid superkapasitor adalah superkapasitor dimana sistem kerjanya gabungan EDLCs dan pseudocapacitor. Penelitian ini menggunakan material yang terbuat dari komposit N-Doped rGO/CuCr2O4. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh waktu hidrotermal terhadap struktur, morfologi, dan sifat kapasitif komposit N-Doped rGO/ CuCr2O4 yang digunakan sebagai elektroda. Elektroda dibuat dengan mengkompositkan N-rGO dengan CuCr2O4 untuk mendapatkan sifat terbaik dari kedua jenis superkapasitor. rGO digunakan karena memiliki luas permukaan yang tinggi. Doping nitrogen dilakukan untuk meningkatkan luas permukaan super kapasitor. Penggunaan CuCr2O4 pada komposit dapat memperkecil lapisan difusi ion Metode yang digunakan adalah hidrotermal dengan variasi waktu hidrotermal yaitu 4 jam, 5 jam, dan 6 jam. Karakterisasi SEM-EDX, XRD, dan FTIR dilakukan untuk menganalisis struktur dan morfologi komposit. Sedangkan pengujian CV dan EIS dilakukan untuk mengukur nilai kapasitansi dan konduktivitas dari N-Doped rGO/CuCr2O4. Berdasarkan hasil pengujian XRD, FTIR, dan SEM-EDX penambahan waktu hidrotermal membuat layer semakin tipis dan nilai dspacing semakin besar yang mengindikasikan semakin banyak atom Nitrogen yang tersubtitusi. Hal tersebut diperkuat dengan hasil EDX bahwa sampel dengan waktu hidrotermal 6 jam memiliki presentase Nitrogen terbesar 03.61%. Nilai kapasitansi spesifik dari yang paling tinggi adalah komposit dengan variasi waktu hidrotermal selama 6 jam (151,90 F/g), 5 jam (139,96 F/g), dan 4 jam (79,328 F/g). Selanjutnya adalah pengujian EIS untuk menganalisa sifat kapasitif dari suatu material, dan untuk mengetahui sifat konduktivitas dari material. Dari hasil pengujian EIS, sampel yang memiliki sifat kapasitif dari yang paling tinggi berturut turut sampel 6 jam,sampel 5 jam,dan sampel 4 jam. Untuk sifat konduktivitas material yang paling baik adalah komposit dengan variasi waktu hidrotermal selama 6 jam, yaitu sebesar 0,55 S/m . Hal ini memiliki kesesuaian dengan hasil pengujian CV dimana nilai spesifik kapasitansi yang paling besar terdapat pada elektroda dengan variasi waktu hidrotermal 6 jam.
========================================================================================================================
Most of the renewable energy is converted into electrical energy, hence the increasing demand for electrochemical storage devices such as batteries, fuel cells and supercapacitors. Supercapacitor is one of the electric storage devices that are starting to be used. Hybrid supercapacitor is a supercapacitor where the working system is a combination of EDLCs and pseudocapacitors. This study used a material made of N-Doped rGO/CuCr2O4 composite. This study aims to analyze the effect of hydrothermal time on the structure, morphology, and capacitive properties of the N-Doped rGO/ CuCr2O4 composite used as the electrode. The electrodes were made by combining N-rGO with CuCr2O4 to get the best properties of both types of supercapacitors. rGO is used because it has a high surface area. Nitrogen doping was carried out to increase the superwash surface area. The use of CuCr2O4 in composites can reduce the ion diffusion layer. The method used is hydrothermal with hydrothermal time variations of 4 hours, 5 hours, and 6 hours. SEM-EDX, XRD, and FTIR characterization was performed to analyze the structure and morphology of the composites. While the CV and EIS tests were carried out to measure the capacitance and conductivity values of N-Doped rGO/ CuCr2O4. Based on the results of the XRD, FTIR, and SEM-EDX tests, the addition of hydrothermal time makes the layer thinner and the dspacing value increases, which indicates more substituted nitrogen atoms. This is reinforced by the EDX results that the sample with a hydrothermal time of 6 hours has the largest percentage of Nitrogen 03.61%. The highest specific capacitance value is the configuration with variations in hydrothermal time for 6 hours (151.90 F/g), 5 hours (139.96 F/g), and 4 hours (79.328 F/g). Next is the EIS test to analyze the capacitive properties of a material, and to determine the conductivity properties of the material. From the results of the EIS test, the samples that had the highest capacitive properties were 6 hour samples, 5 hour samples, and 4 hour samples, respectively. For the best material conductivity properties, the configuration with a hydrothermal time variation of 6 hours is 0.55 S/m . This has requirements with the results of the CV test where the highest specific capacitance value is found in the electrode with a variation of 6 hours of hydrothermal time.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Hidrotermal, Kapasitansi, Komposit N-Doped rGO/CuCr2O4, Superkapasitor Hybrid,Capacitance, Hybrid Supercapacitor, Hydrothermal, N-rGO/CuCr2O4 composites
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD115 Electrochemical analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.G65 Graphene
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Fahrezi Akbar
Date Deposited:	08 Feb 2023 05:04
Last Modified:	08 Feb 2023 05:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96434

Actions (login required)

View Item