Variasi Konsentrasi Elektrolit H2SO4 untuk Pembuatan Karbon Aktif Kulit Buah Kakao sebagai Elektroda Superkapasitor dengan Aktivator ZnCl2

Faula Rahmi, Mulda Muldarisnur, Yuli Yetri

Abstract


Telah dilakukan sintesis karbon aktif dari kulit buah kakao sebagai bahan elektroda superkapasitor. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi elektrolit terhadap nilai kapasitansi dan konduktivitas yang dihasilkan elektroda superkapasitor kulit kakao. Proses karbonisasi dilakukan pada suhu 250 oC dan dilanjutkan dengan aktivasi kimia menggunakan ZnCl2 dengan konsetrasi 0,4 M selama 2 jam. Karbon aktif selanjutnya dicetak membentuk elektroda dan direndam menggunakan elektrolit H2SO4 dengan variasi konsentrasi 1 M, 2 M dan 3 M. Karbon aktif dari kulit kakao dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD),  Scanning Electronic Microscope (SEM) serta Cyclic Voltametry (CV) dan LCR Meter untuk menentukan nilai kapasitansi dan konduktivitas. Hasil uji XRD secara umum didapatkan struktur atom berbentuk amorf. Uji SEM membuktikan bahwa variasi konsentrasi elektrolit H2SO4 mempengaruhi struktur pori yang lebih halus dan banyak. Nilai kapasitansi yang didapatkan berdasarkan variasi elektrolit H2SO4 1 M, 2 M dan 3 M yaitu 0,683 µF, 7,751 µF  dan 11,334 µF. dan nilai konduktivitas untuk masing-masing elektrolit pada frekuensi 1000 Hz yaitu 0,86 S/m, 10,72 S/m dan 43,58 S/m. Hal ini membuktikan bahwa variasi konsentrasi elektrolit H2SO4dapat meningkatkan nilai kapasitansi dan konduktivitas elektroda superkapasitor. 

Full Text:

PDF

References


Agung, A.I., Potensi Sumber Energi Alternatif dalam Mendukung Kelistrikan Nasional, Jurnal Pendidikan Teknik Elektro, 2013, Vol. 2, No. 2, hal. 892–897.

Al-Sheikh, H. dan Moubayed, N., An Overview of Simulation Tools for Renewable Applications in Power Systems, International Conference on Advances in Computational Tools for Engineering Applications, 2012, hal. 257–261.

Boyea, J.M., R.E. Camacho., S.P. Turano., W.J. Ready, Carbon Nanotube-Based Supercapacitors: Tecnologies and Markets, Nanotechnology Law & Bussinies, 2007, hal. 585-593.

Chen-Hao, Wang, Wei-Chen, Hsin-cheng, Hsu. Bing-Yuan, Yao., High Capacitance KOH Activated Nitrogen-Containing Porous Carbon Material from Waste Coffe Grounds in Supercapacitor, Advanced Powder Technology, 2016, hal. 1387-1395.

Jaya, F.T., Abd.W.WAhab, Maming., Adsorpsi Emisi Gas CO, NO, dan NOx Menggunakan Karbon Aktif dari Limbah Buah Kakao (Theobroma cacao L.) pada Kendaraan Bermotor Roda Empat, 2014.

Pandolfo, A.G. dan Hollenkamp, A.F., Carbon Properties and Their Role in Supercapacitors, Journal of Power Sources, 2006, Vol. 157, No. 1, hal. 11–27.

Torchała, K., Kierzek, K., dan Machnikowski, J., Capacitance Behavior of KOH Activated Mesocarbon Microbeads in Different Aqueous Electrolytes, Electrochimica Acta, 2012, Vol. 86, hal. 260–267.

Tutuk, H. dan Susilowati., Pemanfaatan Kulit Buah Kakao dari Limbah Perkebunan Kakao sebagai Bahan Baku Pulp dengan Proses Organosolv. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, 2010, Vol. 2, No. 2, hal. 80–89

Xian Jian, Shiyu Liu, Yuqi Gao, Wei Tian, Zhicheng Jiang, Xiangyun Xiao, Hui Tang, dan Liangjun Yin., Carbon-Based Electrode Materials for Supercapacitor: Progress, Challenges and Prospective Solutions, J. of Electrical Engineering, 2016, Vol. 4, No. 2, hal. 75–87.

Wijaya, M. dan Wiharto, M., Karakterisasi Kulit Buah Kakao untuk Karbon Aktif dan Bahan Kimia yang Ramah Lingkungan, JKPK (Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia), 2017, Vol. 2, No. 1, hal. 66–71.

Yetri Y., Gunawarman, Emriadi,, and Novesar Jamarun, Theobroma cacao Extract Peel (TCPE) Green Inhibitor to Recovery the Mechanical Properties of Mild Steel After Corrosion, ARPN Journal of Enginering and Applied Science, 2017, Vol, no.12, 5325-5332.

Yetri, Y., Mursida, Dahlan, D., Taer, E., Agustino, dan Muldarisnur, Identification of Cacao Peels Potential as A Basic of Electrodes Environmental Friendly Supercapacitors. Key Engineering Materials, 2020, Vol. 846 KEM, hal. 274–281.

Yuliani, F., F. Gazali, Pemanfaatan Kulit Buah Kakao sebagai Sumber Antioksidan Alami, Ranah Research; Journal of Multidisciplinary Research and Development, 2020, Vol. 2, hal. 119-124.

Zhong, C., Deng, Y., Hu, W., Qiao, J., Zhang, L., dan Zhang, J.,. A Review of Electrolyte Materials and Compositions for Electrochemical Supercapacitors, Chemical Society Reviews, 2015, Vol. 44, No. 21, hal. 7484–7539




DOI: https://doi.org/10.25077/jfu.10.4.467-472.2021

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2021 Jurnal Fisika Unand

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

Published by:

Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Andalas

Kampus Unand Limau Manis Padang Sumatera Barat 25163

Telepon 0751-73307

Email:jfu@sci.unand.ac.id