Analisis Sifat Konduktivitas Pada Carbon Nanofiber Berbasis PVA/rGO Hasil Electrospinning Sebagai Elektroda Superkasitor

Widjaya, Stefhany Adhi (2025) Analisis Sifat Konduktivitas Pada Carbon Nanofiber Berbasis PVA/rGO Hasil Electrospinning Sebagai Elektroda Superkasitor. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5001201102-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Saat ini, teknologi penyimpanan energi listrik telah berkembang dengan sangat pesat untuk memenuhi kebutuhan manusia terhadap perangkat elektronik, salah satunya adalah superkapasitor yang tersusun dari carbon nanofibers. Carbon Nanofibers (CNF) dikenal sebagai serat nano karbon dari struktur graphene dengan rata-rata diameter berkisar antara 10-500 nm dengan panjang mencapai 200 μm. CNF memiliki porositas yang tinggi, luas permukaan yang besar, serta konduktivitas yang baik sehingga memiliki potensi untuk diaplikasikan sebagai elektroda penyimpanan energi seperti baterai dan superkapasitor. Polyvinyl alcohol (PVA) memiliki sifat hidrofilik dan polimer semi-kristalin. Beberapa keunggulan PVA seperti memiliki stabilitas termal yang baik, serta memiliki ketahanan yang tinggi terhadap reaksi kimia. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui morfologi dan sifat kelistrikan dari CNF. Pada penelitian ini CNF diproduksi menggunakan metode electrospinning dengan dua variasi larutan. Kedua larutan tersebut yaitu larutan PVA, dan PVA/rGO. Konsentrasi larutan PVA yang digunakan adalah 15 wt%, sementara konsentrasi rGO pada tiap larutan memiliki konsentrasi 2 wt%. Lembaran fiber yang diproduksi kemudian di stabilisasi pada suhu 100 °C sebelum dikarbonisasi, setelahnya dilakukan variasi suhu 400, 500, 600 dan 700 °C. CNF yang didapatkan kemudian diuji dengan menggunakan SEM, XRD, conductivity meter, EIS, dan CV. Diperoleh Carbon nanofiber dari PVA/rGO 2% memiliki struktur morfologi dengan diameter rata-rata pada suhu karbonisasi, non carbonization, 400 °C dan 500 °C yaitu 154 nm, 145 nm dan 133 nm. Didapatkan nilai kapasitansi spesifik dari Carbon nanofiber berbasis PVA/rGO 2% dengan suhu karbonisasi 500 °C, 600 °C, dan 700 °C yang memiliki nilai kapasitansi spesifik 223,1 F/g, 232,81 F/g dan 256,7 F/g.
====================================================================================================================================
As time goes by, electrical energy storage technology has developed very rapidly to meet human needs for electronic devices, one of which is supercapacitors composed of carbon nanofibers. Carbon Nanofibers (CNF) are graphene nanostructures with the average diameter of this structure ranges from 10-500 nm with a length of up to 200 μm. CNF has high porosity, large surface area, and good conductivity so it has the potential to be applied as an electrode in energy storage devices such as batteries and supercapacitors. Polyvinyl alcohol (PVA) has hydrophilic properties and is a semi-crystalline polymer. Some of the advantages of PVA include good thermal stability and high resistance to chemical reactions. This research was conducted to determine the morphology and electrical properties of CNF. In this research, CNF was produced using the electrospinning method with two variations of solution. The two solutions are PVA solution, and PVA/rGO. The concentration of the PVA solution used is 15 wt%, while the concentration of rGO in each solution has a concentration of 2 wt%, and then it’s given heat treatment 400°, 500°, 600° and 700 °C. The fiber sheets produced are then stabilized at a temperature of 100 °C before carbonization. The CNF obtained was then tested using SEM, XRD, conductivity meter, EIS, and CV. Obtained carbon nanofiber from PVA/rGO 2% has a morphological structure with an average diameter at a carbonization temperatute of non carbonization, 400 °C and 500 °C is 154 nm, 145 nm and 133 nm. Specific capacitance values were obtained from PVA/rGO 2% based carbon nanofiber with carbonization temperatures of 500 °C, 600 °C and 700 °C which had specific capacitance values of 223,1 F/g, 232,81 F/g and 256,7 F/g.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Carbon nanofiber, CV, EIS, Electrospinning, PVA, Carbon nanofiber, CV, EIS, Electrospinning, PVA
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials Q Science > QC Physics > QC610.3 Electric conductivity
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Stefhany Adhi Widjaya
Date Deposited:	30 Jan 2025 06:47
Last Modified:	30 Jan 2025 06:47
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/117100

Actions (login required)

View Item