Analisis Pengaruh Penambahan Massa N-rGO terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Hybrid Berbahan Komposit NiO/N-rGO

Kumara, Deva Delovry (2023) Analisis Pengaruh Penambahan Massa N-rGO terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Hybrid Berbahan Komposit NiO/N-rGO. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000057-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Pada era modern, kebutuhan akan energi sudah tidak dapat terhindarkan, terutama energi listrik. Energi listrik telah bermanfaat hampir di segala aspek mulai dari rumah dan berbagai bisnis hingga sistem transportasi dan komunikasi. Seiring meningkatnya aktivitas pada sektor-sektor tersebut, dibutuhkan sumber energi alternatif untuk mengatasi kebutuhan energi tersebut. Oleh karena itu, diperlukan perangkat penyimpanan energi yang memadai. Superkapasitor hybrid merupakan salah satu jenis penyimpanan energi dengan sistem kerja gabungan dari EDLCs dan pseudocapacitor. Untuk mendapatkan karakteristik EDLC, digunakan rGO dengan doping nitrogen karena rGO merupakan alternatif dari grafena yang cukup mahal, dan doping nitrogen digunakan untuk meningkatkan konduktivitas listrik bahan. Karakteristik pseudocapacitor didapatkan menggunakan NiO karena merupakan oksida logam yang memiliki sifat fast reversible redox reactions sehingga cocok untuk aplikasi superkapasitor. Penelitian ini menggunakan sintesis elektroda superkapasitor hybrid untuk menganalisis pengaruh penambahan massa N-rGO terhadap struktur dan morfologi serta sifat kapasitif komposit NiO/N-rGO. Sintesis elektroda dilakukan dengan mengkompositkan NiO dan N-rGO dengan variasi penambahan massa N-rGO 1:0.25, 1:0.5, 1:0.75, 1:1. Pengujian yang dilakukan untuk menganalisis struktur dan morfologi komposit adalah XRD, FTIR, dan SEM/EDX. Sedangkan pengujian performa elektrokimia meliputi CV, EIS dan GCD dilakukan untuk mengukur nilai kapasitansi dan konduktivitas dari komposit NiO/N-rGO. Berdasarkan hasil karakterisasi, komposit NiO/N-rGO pada semua variasi telah berhasil disintesis dibuktikan dari hasil EDX menunjukkan variasi penambahan massa N-rGO yang dengan hasil doping nitrogen paling tinggi sebesar 02.38 wt% N dan 40.62 wt% C pada material K04. Hasil pengujian performa elektrokimia variasi penambahan yang memiliki nilai kapasitansi terbesar dan sifat kapasitif terbaik adalah 1:1 (EK04) dengan hasil uji CV sebesar 51.318 F/g pada scan rate 5 mV/s, pengujian EIS sebesar 46.646 F/g dengan nilai konduktivitas sebesar 0.988 Sm-1, dan hasil pengujian GCD sebesar 47.646 F/g pada current density 0.25 A/g.
=====================================================================================================================================
In the modern era, the need for energy is unavoidable, especially electricity. Electrical energy has powered almost everything from homes and businesses to transportation and communication systems. As activity increases in these sectors, alternative energy sources are needed to meet these needs. Therefore, adequate energy storage devices are required. A Hybrid supercapacitor is a type of energy storage with a combined working system of EDLCs and pseudocapacitors. In order to get EDLC characteristics, rGO is used with doping nitrogen because rGO is an alternative to graphene, which is quite expensive, and doping nitrogen is used to increase the material's electrical conductivity. The characteristics of pseudocapacitors are obtained using NiO because it is a metal oxide that has fast reversible redox reaction properties and is suitable for supercapacitor applications. This research involves the synthesis of hybrid supercapacitor electrodes to analyze the effect of adding N-rGO mass on the structure and morphology and the capacitive properties of the NiO/N-rGO composite. The Electrode is synthesized by compositing NiO and N-rGO with variations in N-rGO mass addition of 1:0.25, 1:0.5, 1:0.75, and 1:1. SEM/EDX, XRD, and FTIR are used to analyze the structure and morphology of the composite. Electrochemical performance tests such as CV, EIS, and GCD is used to analyze the capacitance and conductivity properties of the NiO/N-rGO composite. Based on the results of the XRD, FTIR, SEM, and EDX tests, the NiO/N-rGO composite for all variations has been successfully synthesized. It is proven from the EDX results with the highest nitrogen doping yield of 02.38 wt% N and 40.62 wt% C in K04 material. Then for electrochemical performance testing, the additional variation that has the biggest capacitance value and the best capacitive properties is 1:1 (EK04) with a CV test result of 51,318 F/g at a scan rate of 5 mV/s, EIS test of 46,646 F/g with a conductivity value of 0.988 Sm-1, and GCD test result of 47,646 F/g at a current density of 0.25 A/g.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Doping, Kapasitansi, Komposit NiO/N-rGO, N-rGO, Superkapasitor Hybrid, Doping, Capacitance, Hybrid Supercapacitor, N-rGO, NiO/N-rGO Composites
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Deva Delovry Kumara
Date Deposited:	23 Jul 2023 02:02
Last Modified:	23 Jul 2023 02:02
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98921

Actions (login required)

View Item