Analisis Pengaruh Temperatur Hidrotermal dan Aktivasi Fisik pada Batubara sebagai Karbon Aktif Bahan Elektroda Superkapasitor Electric Double-Layer Capacitor (EDLC)
Superkapasitor adalah teknologi baru yang telah dikembangkan dari kapasitor kovensional untuk penyimpanan energi yang modern. Superkapasitor menjadi salah satu solusi penyimpanan energi terbarukan, meskipun penggunaannya tidak dapat dilakukan secara terus-menerus karena kapasitas penyimpanan energi yang terbatas. Namun, teknologi ini tetap menjanjikan untuk aplikasi yang membutuhkan pengisian dan pelepasan energi secara cepat. Komponen utama dari superkapasitor yaitu elektroda, elektrolit, dan separator. Pada penelitian ini mengembangkan bahan elektroda superkapasitor EDLC (karbon aktif) menggunakan batubara dengan peringkat subbituminous dikarenakan batubara memiliki kandungan karbon yang tinggi. Pengujian karakteristik dan performa dari karbon aktif bahan batubara menggunakan metode XRD, BET, SEM, CV, GCD, dan EIS. Metode pembuatan karbon aktif meliputi penghancuran, pembersihan, pengeringan, aktivasi kimia, pengadukan, hidrotermal, dan aktivasi fisik, dan proses sonikasi yang menjadi kebaharuan dalam pembuatan karbon aktif ini dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi serta memperkuat interaksi antara batubara dan aktivator. Temperatur yang divariasikan pada proses hidrotermal sebesar 150 oC, 200 oC, dan 250oC serta temperatur aktivasi fisik sebesar 750 oC, 800 oC, dan 850 oC. Pada pengujian XRD menunjukan bahwa karbon aktif membentuk dua bukit pada bidang hkl (002) dan (100) yang mengidentifikasi bahwa karbon aktif bersifat amorf. Hasil BET luas permukaan spesifik terbesar 1.177,79 m2/g dengan menggunakan temperatur hidrotermal 200 oC dan aktivasi fisik 850 oC. Setiap karbon aktif yang dihasilkan berdasarkan variasi temperatur hidrotermal dan aktivasi fisik menampilkan permukaan morfologi yang berbeda akibat pengaruh temperatur yang digunakan dan menunjukan adanya pori-pori yang dihasilkan. Akan tetapi kapasitansi spesifik yang dihasilkan terbilang kecil jika dibandingkan dengan penelitian terdahulu yaitu sebesar 8,8 F/g dengan perlakuan hidrotermal 200 oC dan aktivasi fisik 750 oC. Waktu yang digunakan untuk pengisian-pengosongan membutuhkan ± 140 s dan hambatan yang dihasilkan sebesar 117,5 Ω.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2508210023
Keyword
Superkapasitor Elektroda Karbon aktif Batubara Hidrotermal Aktivasi Kapasitansi spesifik Luas permukaan spesifik