Analisis Performa Electric-Double Layer Capacitor Berbasis Karbon Aktif dari Biomassa Sekam Padi
Energi terbarukan menjadi alternatif untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat, namun penggunaannya masih terbatas karena sifatnya yang intermiten. Superkapasitor dapat menjadi alternatif dari masalah tersebut. Penelitian ini bertujuan mengembangkan karbon aktif berbasis sekam padi untuk diaplikasikan pada elektroda Electric Double-Layer Capacitors (EDLC). Proses pembuatan karbon aktif dimulai dari karbonisasi hidrotermal yang berlangsung selama 8 jam dan temperatur reaksi yang divariasikan 180°C, 215°C, 250°C. Karbon sekam padi kemudian dihaluskan menggunakan planetary ball mill hingga berukuran 200 mesh. Proses aktivasi karbon dilakukan melalui aktivasi kimia dengan direndam selama 24 jam menggunakan tiga jenis agen aktivasi yaitu KOH, H₃PO₄, ZnCl₂ dengan variasi konsentrasi 3 M, 6 M, 9 M. Karbon aktif kemudian melalui proses ultrasonikasi dan dilanjutkan aktivasi fisika dengan menggunakan tubular furnace pada temperatur 800°C selama 2 jam dialiri gas nitrogen dengan laju alir 500 liter/menit. Desain eksperimen percobaan menggunakan Taguchi orthogonal array L9. Karakterisasi karbon aktif meliputi pengujian FE-SEM dan pengujian luas permukaan spesifik (SBET). Sedangkan kinerja superkapsitor dianalisis berdarkan hasil uji CV, GCD, EIS. Berdasarkan analisis Taguchi, kapasitansi spesifik optimum diperoleh dari temperatur hidrotermal 250°C dan 6 M KOH. Analysis of Variance (ANOVA) menunjukkan temperatur berkontribusi sebesar 49,92%,dan konsentrasi agen aktivasi kimia sebesar 45,54%, dan jenis agen aktivasi kimia hanya memberikan kontribusi sebesar 0,78% terhadap performa karbon aktif. Penelitian ini menunjukkan potensi pemanfaatan limbah biomassa sekam padi sebagai material elektroda berperforma tinggi untuk superkapasitor.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2509020029
Keyword
Karbon Aktif Sekam Padi Superkapasitor Karbonisasi Hidrotermal EDLC