PENGARUH VARIASI SUHU AKTIVASI FISIKA TERHADAP SIFAT FISIS DAN ELEKTROKIMIA ELEKTRODA KARBON SUPERKAPASITOR DARI LIMBAH KULIT PISANG

Abstract

Abstrak

Pengaruh variasi suhu aktivasi fisika terhadap sifat fisis dan elektrokimia Elektroda Karbon Superkapasitor (EKS)  dari limbah kulit pisang telah dianalisa. Sifat fisis yang dianalisa meliputi, panjang, lebar, tebal dan densitas, sedangkan sifat elektrokimia dilakukan pada nilai kapasitansi spesifik. Pembuatan EKS ini diawali dengan proses penggilingan, pencetakan yang berukuran 12 cm x 10 cm, pengeringan pada suhu 150⁰C dan kemudian dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil  dengan dimensi 3 cm x 3 cm. Potongan yang lebih kecil ini dikarbonisasi pada suhu 600⁰C dalam lingkungan gas N₂ diikuti dengan aktivasi fisika menggunakan gas CO₂ untuk mendapatkan EKS. Pengukuran sifat fisis EKS seperti massa, panjang, lebar, dan ketebalan dilakukan untuk mendapatkan besaran densitas. Hasil pengukuran densitas EKS didapati menurun secara linear dengan kenaikan suhu aktivasi, nilai masing-masing sebesar 0,846 g/cm³, 0,766 g/cm³, dan 0,740 g/cm³  untuk suhu aktivasi 800⁰C, 850⁰C dan 900⁰C. Pengukuran sel superkapasitor dilakukan dengan metode Cyclic Voltametry (CV) pada potensial kerja 0 - 500 mV/s dengan laju scan 1 mV/s menggunakan elektrolit H₂SO₄ 1 M. Nilai kapasitansi spesifik didapati berkurang dengan peningkatan suhu aktivasi. Kapasitansi spesifik masing-masing sampel EKS adalah sebesar 55,2 F/g, 35,9 F/g, 10,8 F/g untuk masing-masing suhu aktivasi 800⁰C, 850⁰C dan 900⁰C.

Kata kunci: Kulit pisang, elektroda karbon superkapasitor, densitas, kapasitansi spesifik

Abstract

The effects of temperature variation on the physical activation to the physical and electrochemical properties of Carbon Electrodes Supercapacitor (CES) from banana peels waste has been analyzed. The physical characteristic such as  length, width, thickness and density has been analyzed, while the electrochemical properties was subjected on specific capacitance values. The production of CES was begun by the milling, the printing with a size of 12 cm x 10 cm, drying at a temperature of 150⁰C and then cutting  into smaller sizes with a dimensions of 3 cm x 3 cm.These smaller pieces were carbonized at a temperature of 600⁰C in N₂ gas atmosphere and followed by a physical activation using CO₂ gas to get CES. The physical properties of CES such as mass, length, width, and thickness were made to get the amount of density. The density of the CES were found decreases in linearly with the increasing of the activation temperature, the density value was 0.846 g / cm3, 0.766 g / cm3 and 0.740 g / cm3 for the activation temperature of 800⁰C, 850⁰C and 900⁰C, respectively.Supercapacitor cells were measured by Cyclic Voltametry (CV) method in the work potential of  0-500 mV / s with a scan rate of 1 mV / s using a 1 M H₂SO₄ electrolyte. The Specific capacitance value found  decreased with an increasing  the activation temperature.Specific capacitance of each sample CES were 55.2 F / g, 35.9 F / g, 10.8 F / g for each activation temperature of 800⁰C, 850⁰C and 900⁰C.

Keywords: Banana peels, carbon electrodes supercapacitor, density, specific capacitance