Analisis Pengaruh Penambahan Massa N-rGO Terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Hybrid Berbahan Komposit CuO/N-rGO

Faiz, Refanza Zulfan (2023) Analisis Pengaruh Penambahan Massa N-rGO Terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Hybrid Berbahan Komposit CuO/N-rGO. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000114-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Dewasa ini, meningkatnya angka kebutuhan manusia terhadap peralatan elektronik menyebabkan kebutuhan akan perangkat sebagai penyimpanan energi listrik tentu saja meningkat. Perangkat penyimpan energi terbagi menjadi beberapa jenis seperti fuel cell, baterai, serta superkapasitor. Pada dasarnya superkapasitor adalah tipe baru dari perangkat penyimpanan energi yang mengkombinasikan prinsip antara kapasitor konvensional dan baterai. Superkapasitor menarik banyak perhatian dari peneliti dikarenakan beberapa sifat unggul yang dimiliki seperti spesifikasi daya yang tinggi, siklus hidup yang panjang, kapasitansi yang besar, serta ramah lingkungan. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan pembuatan superkapasitor hybrid yang menggabungkan kelebihan dari superkapasitor EDLC dan pesudocapacitor. N-rGO sebagai bagian EDLC dan CuO sebagai bagian pseudocapacitor dapat dikompositkan sehingga dapat menjadi superkapasitor hybrid. N-rGO digunakan sebagai EDLC dikarenakan dari segi properti elektronik yang baik, dan luas area spesifik yang tinggi, mobility intrinsic tinggi, dan konduktivitas termal yang tinggi. Sedangkan CuO sebagai pseudocapacitor adalah salah satu bahan elektroda yang menjanjikan dalam hal kompatibilitas lingkungan, efektivitas biaya, dan karakteristik pseudokapasitif yang baik. Variasi yang digunakan pada penelitian ini adalah penambahan massa N-rGO yaitu 1:0.25, 1:0.5, 1:0.75, dan 1:1 untuk menganalisis performa elektrokimia komposit CuO/N-rGO. Karakterisasi yang dilakukan meliputi XRD, FTIR, dan SEM-EDX untuk menganalisis struktur dan morfologi komposit. Sedangkan pengujian CV, EIS, dan GCD dilakukan untuk mengetahui nilai kapasitansi dan konduktivitas listrik dari komposit. Berdasarkan hasil pengujian karakterisasi pada XRD, FTIR, dan SEM-EDX komposit CuO/N-rGO berhasil disintesis dengan komposisi 0.93wt% N dan wt% C sebesar 38.58%. Kemudian pada pengujian elektrokimia, variasi penambahan N-rGO dengan kapasitansi terbesar dan sifat kapasitif terbaik adalah pada variasi 1:1 (EK04) dengan nilai kapasitansi dari hasil uji CV sebesar 49.455 F/g dengan scan rate 5 mV/s, EIS sebesar 45.457 F/g dengan nilai konduktivitas 0.760 Sm-1, dan GCD sebesar 72.393 F/g dengan current density 0,25 A/g.

=====================================================================================================================================

Today, the increasing number of human needs for electronic equipment causes the need for devices as electrical energy storage to of course increase. Energy storage devices are divided into several types such as fuel cells, batteries, and supercapacitors. A supercapacitor is a new type of energy storage device that combines the principles of conventional capacitors and batteries. Supercapacitors have attracted a lot of attention from researchers due to their superior properties, such as high power specifications, long life cycles, large capacitance, and environmental friendliness. Therefore, in this research, a hybrid supercapacitor was developed which combines the advantages of EDLC supercapacitors and pseudocapacitors. N-rGO as part of the EDLC and CuO as part of the pseudocapacitor can be composited so that it can become a hybrid supercapacitor. N-rGO is used as an EDLC due to its good electronic properties, high specific area, high intrinsic mobility, and high thermal conductivity. Whereas CuO as a pseudocapacitor is one of the promising electrode materials in terms of environmental compatibility, cost-effectiveness, and good pseudocapacitive characteristics. The variations used in this study were the addition of N-rGO masses, namely 1:0.25, 1:0.5, 1:0.75, and 1:1 to analyze the electrochemical performance of the CuO/N-rGO composite. The characterization carried out included XRD, FTIR, and SEM-EDX to analyze the structure and morphology of the composites. While the CV, EIS, and GCD tests were carried out to determine the capacitance and electrical conductivity values of the composites. Based on the results of characterization tests on XRD, FTIR, and SEM-EDX, the CuO/N-rGO composite was successfully synthesized with a composition of 0.93wt% N and wt% C of 38.58%. Then in electrochemical testing, variation with the largest capacitance and the best capacitive properties is the 1:1 variation (EK04) with a capacitance value from the CV test results of 49,455 F/g with a scan rate of 5 mV/s, EIS of 45,457 F /g with a conductivity value of 0.760 Sm-1, and a GCD of 72.393 F/g with a current density of 0.25 A/g.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Doping, CuO, N-rGO, Superkapasitor Hybrid, Komposit CuO/N-rGO Doping, Hybrid Supercapacitor, CuO, CuO/N-rGO composite, N-rGO
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Refanza Zulfan Faiz
Date Deposited:	23 Jul 2023 01:28
Last Modified:	23 Jul 2023 01:28
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98922

Actions (login required)

View Item