ANALISA KAPASITANSI SPESIFIK ELEKTRODA KARBON SUPERKAPASITOR DARI KAYU KARET TERHADAP LAJU SCAN BERDASARKAN VARIASI AKTIVASI HNO3

Abstract

Abstrak

Variasi kapasitansi spesifik elektroda karbon superkapasitor dari kayu karet terhadap laju scan telah berhasil dianalisa. Pembuatan elektroda karbon meliputi proses pemotongan, pengeringan, karbonisasi, aktivasi, pemolesan dan penetralan. Aktivasi dilakukan secara bertingkat meliputi aktivasi fisika dan kimia. Aktivasi fisika dilakukan menggunakan gas CO2 pada suhu 850 °C selama 2 jam. Sedangkan aktivasi kimia dilakukan dua tahap yaitu dengan 3M KOH kemudian diteruskan dengan aktivasi HNO3 menggunakan variasi konsentrasi sebesar 5%, 15% dan 25%. Pengukuran sel superkapasitor dilakukan dengan metode siklis voltammetri pada laju scan 1 – 100 mV/s dalam larutan elektrolit 1M H2SO4.Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kapasitansi spesifik mengalami penurunan secara eksponensial seiring dengan penambahan laju scan. Laju scan 1 mV/s menghasilkan kapasitansi spesifik tertinggi dan terendah sebesar 81,82 F g-1dan 10,44 F g-1, sedangkan pada laju scan 100 mV/s menghasilkan kapasitansi spesifik tertinggi dan terendah sebesar 19,67 F g-1 dan 4,66 F g-1, masing-masing untuk variasi HNO3 sebesar 25% dan 5%. Hasil pengujian SEM memperlihatkan elektroda karbon memiliki struktur pori yang seragam dan pengujian ED-X menunjukkan persentase unsur karbon tertinggi sebesar 92,53% terdapat pada sampel dengan variasi HNO3 25%.

Kata-kata kunci: Superkapasitor, Kapasitansi Spesifik, Laju Scan

Abstract

Specific capacitance variation of carbon electrode supercapacitor from rubber wood against scan rate have been successfully analyzed. Fabrication of carbon electrode includes cutting, drying carbonization, activation, polishing and neutralization. Activation was carried out in multi-step process covering the physical and chemical activation. Physical activation was performed by using CO2 gas at a temperature of 850 °C for 2 hour, while the chemical activation process was done by combination of 3M KOH and HNO3 using a variation of concentrations as high as 5%, 15% and 25%. Supercapacitor cell measurements was performed using a cyclic voltammetry method at a scan rate of 1 - 100 mV/s in electrolyte solution of 1M H2SO4. The results showed that specific capacitance value decreased with exponentially in the increasing of a scan rate. The highest of specific capacitance values of 81.82 F g-1 and 10.44 F g-1 at a scan rate of 1 mV/s, while at the scan rate of 100 mV/s found the lowest of 19.67 F g-1 and 4.66 F g-1 for HNO3 variation of 25% and 5%, respectively. The SEM data showed that the carbon electrode have a hierarchical pore structure and the ED-X result found that highest percentage of carbon element as high as 92.53% at sample with a variation of 25% HNO3.

Keywords: Supercapacitor, Spesific Capacitance, Scan Rate