Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Kapasitor lapis ganda elektrokimia (KLGE) merupakan piranti dapat menyimpan energi listrik pada kedua sisi elektrodanya. Pada penelitian ini, elektroda KLGE dibuat dari karbon aktif kayu gelam. Pelet dan serbuk kayu gelam merupakan bahan dasar dalam pembuatan karbon aktif. Pelet kayu gelam yang dikarbonisasi dan diaktivasi secara fisika menghasilkan pelet karbon aktif. Serbuk karbon aktif dibuat dari serbuk gergajian kayu gelam yang dikarbonisasi dan di-aktivasi secara kimia dengan garam logam transisi dari Fe, Ti dan Ni. Penentuan struktur pori, kristalografi dan gugus fungsi baik pelet maupun serbuk karbon aktif dilakukan dengan peralatan Isotermal BET, SEM, TEM, XRD, FTIR dan titrasi Boehm. Pelet karbon aktif dibentuk menjadi elektroda tanpa pengikat (binderless) dengan cara dipotong dan diamplas sedangkan serbuk karbon aktif dibentuk menjadi elektroda dengan cara kompresi panas bersama dengan bahan pengikat (binder) dan aktif permukaan (surfactant). Unjuk kerja elektroda diuji dengan menggunakan metoda voltammetri siklik, galvanostatis pengisian-pengosongan muatan (GCD) dan spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS). Hasil karakterisasi memperlihatkan bahwa luas permukaan pelet karbon aktif berkisar 80 - 350 m2g-1 dan total pori 0,01 - 0,19 cm3g-1 sedangkan luas permukaan serbuk karbon aktif berkisar 100 - 250 m2g-1 dan total pori 0,03 - 0,15 cm3g-1. Morfologi karbon aktif terdiri dari permukaan halus dan licin dengan sedikit batas butir. Baik pelet maupun serbuk mengandung bagian mikrokristalin dan didominasi oleh gugus fungsi karboksilat dan laktonat. Elektroda karbon tanpa pengikat dan dengan pengikat yang dapat dibuat dengan penelitian ini memiliki nilai kapasitansi spesifik masing - masing berkisar 0,01 - 28 Fg-1 dan 0,001 - 2,8 Fg-1. Pengujian unjuk kerja elektroda pada KLGE yang masing - masing dilakukan dengan menggunakan metoda EIS dan GCD mendapatkan nilai kapasitansi berkisar 0,001 - 0,15 F dan 0,001 - 0,203 F.

---

Electrochemical double layer capacitors (EDLC) are electrical device that able to store energy in both sides of their electrodes. In this research, EDLC's electrodes were developed from gelam wood activated carbon. Gelam wood pellets and sawdust were used as precursor for activate carbon. Gelam wood pellets were carbonized and physically activated to produced activated carbon pellets. Activated carbon powder were carbonized and chemically activated gelam wood sawdust with transition metal salt, i.e Fe, Ti and Ni. Pore structures, crystalography and functionality groups were determined using BET isothermal, SEM, TEM, XRD, FTIR and Boehm titration. Activated carbon pellets were transformed into electrodes with sizing and shaping whereas activated carbon powder was shaped into electrode using hotpress along with binder and surface active agent. Electrodes performance were test using cyclic voltammetery, charge-discharge galvanostatic (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods.

Characterization results showed that activated carbon pellets surface area ranging 80 - 350 m2g-1 and 0.01 - 0.19 cm3g-1 of pores total, whereas activated carbon powder surface area ranging 100 - 250 m2g-1 and 0.03 - 0.15 cm3g-1 of pores total. Morphology of activated carbon were consisted of smooth and continuous surface with less grain boundaries. Both pellet and powder contained microcrystalite and dominated with carboxylic and lactonic functionility groups. Binderless and binderized carbon electrodes were produced in this research have 0.01 - 28 Fg-1 and 0.001 - 2.8 Fg-1 of specific capacitance values, respectively. Performance tests of electrodes in KLGE respectively measured with EIS and GCD methods have 0,001 - 0,15 F and 0,001 - 0,203 F of capacitance."

"Pesatnya transformasi sektor energi ramah lingkungan membuat fungsi dari sistem penyimpan energi menjadi krusial. Kapasitor lithium-ion (KLI) merupakan sistem penyimpan energi yang melengkapi kekurangan densitas daya pada baterai lithium-ion (BLI) dan densitas energi pada superkapasitor. Karakteristik luas spesifik permukaan (specific surface area, SSA) dan porositas serta properti fisik lain pada karbon aktif sebagai material katoda menentukan kapasitas muatan yang tersimpan pada KLI. Pada penelitian ini, karbon aktif berbahan biomassa tongkol jagung dengan variasi laju alir gas nitrogen (N₂) dibuat dan dianalisis untuk mendapatkan karakteristik optimal dan pengaruhnya terhadap performa elektrokimia sel KLI. Proses karbonisasi tongkol jagung (corncob) dilakukan dalam aliran gas Argon (Ar). Aktivasi nitrgoen corncocb activated carbon (NCAC) menggunakan KOH sebagai agen kimia dan pirolisis di suhu 700°C dalam N₂ dengan laju alir sebesar 200, 300, dan 400 standard centimeter cubic per minute (sccm). Karakterisasi morfologi melalui scanning electron microscopy (SEM) dan energy dispersive x-ray (EDX) memperlihatkan bahwa ketiga NCAC memiliki sebaran pori berukuran mikro yang merata serta komposisi karbon C di atas 90%. Pengujian Brunauer-Emmett-Teller (BET) menunjukkan sampel aktivasi kering memiliki luas SSA lebih besar daripada aktivasi basah, dimana SSA terbesar terdapat pada NCAC300 (1936 m2/g). Karakterisasi kristalinasi dan vibrasional dengan x-ray diffraction (XRD) dan Raman spectra memperlihatkan struktur ketiga NCAC berupa karbon amorf yang solid, dan NCAC300 memiliki properti fisik kristalit yang paling optimal. Ketiga sampel NCAC dijadikan material aktif katoda dan LTO sebagai material aktif anoda KLI. Analisis properti elektrokimia sel telah dilakukan melalui uji cyclic-voltammetry (CV) dan charge-discharge (CD). Pengujain CV pada scan rate 5, 10, 15, 25, dan 50 mVs^-1 menunjukan ketiga sel memiliki kurva quasi-rectangular dengan kapasitansi spesifik terbesar dimiliki oleh KLI-200 pada 5mV/s sebesar 24.22 Fg^-1 dan rating terbaik pada scan rate tertinggi dimiliki oleh KLI-400 sebesar 8.27 Fg^-1. Kestabilan coulomb dan energi spesifik tertinggi tercapai pada KLI-300 dengan densitas energi 10.791 Wh/kg pada densitas daya 526.39 W/kg. Dari hasil ini, laju gas N₂ pada 300 sccm memberikan hasil karakterisasi dan kinerja yang optimal pada karbon aktif tongkol jagung dan KLI.

---

The rapid transformation of the environmentally friendly energy sector makes the function of energy storage system become crucial. The lithium-ion capacitor (LIC) is energy storage system which complements the gap of lack power density in lithium-ion batteries (LIB) and energy density in super-capacitor. Specific surface area (SSA), porosity, and other physical properties of activated carbon (AC) as cathode materials determine the load capacity stored at LIC.

In this study, AC from corncob as biomass with variations flow rate of nitrogen gas (N₂) was made and analyzed to obtain characteristic and their effect on the electrochemical performance of LIC. The carbonization process is carried out in the Argon gas (Ar). Activation was prepared using KOH and pyrolisis at 700°C with flow rate of N₂ at 200, 300, and 400 standard centi-meter cubic per minute (sccm). Morphological characterization through scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX) showed that all NCACs had evenly distributed microporous with carbon C contained in surface area above 90%.

The Brunauer-Emmet-Tller (BET) test exposed that dry activation had a greater SSA than wet activation, where the largest SSA is found in NCAC300 (1936m²/g). Characterization of crystallite and vibrational with x-ray diffraction (XRD) and Raman spectra revealed the all samples has solid amorphous carbon, and NCAC300 has the most optimal physical properties of crystallite. The three NCACs and LTO were used as cathode and anode active materials of LIC. Analysis of electrochemical properties of cells has been carried out through cyclic-voltammetry (CV) and charge-discharge test (CD).

CV testing on scan rates 5, 10, 15, 25 and 50 mVs^-1 show that three cells have quasi-rectangular curves with the largest capacitance owned by LIC-200 at 5mVs^-1 at 24.22 Fg^-1 and the best rating is owned by LIC-400, amounting to 8.27 Fg^-1. The highest coulomb stability and specific energy was reached at LIC-300 with an energy density of 10.79 Whkg^-1 at power density of 526.39 Wkg^-1. From this result, the N₂ at 300 sccm gives the most optimal characterization and performance results on LIC with corncob activated carbon."

"ABSTRAKKarbon mesopori merupakan material yang menjanjikan dan sering digunakan sebagai elektroda pada Electric Double-layer (EDL) supercapacitor karena memiliki luas permukaan dan volume pori yang baik serta memiliki pori mesopori yang banyak. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis karbon mesopori yang berstruktur berkerut yang termodifikasi dengan boron dan nitrogen yang mana diharapkan dapat meningkatkan performa penyimpanan energy pada EDL supercapacitor. Sintesis mesopori karbon dilakukan dengan menggunakan mesopori silika berkerut sebagai hard template dan glukosa sebagai sumber karbon. Modifikasi dengan doping atom boron dan nitrogen, dengan menggunakan asam borat sebagai sumber boron dan urea sebagai sumber nitrogen, dapat meningkatkan performa dari supercapacitor. Mesopori karbon yang telah disintesis dikarakterisasi dengan menggunakan SEM, TEM, BET surface analyzer, XRD dan Raman spektrofotometer, dan untuk pengukuran kapasitas spesifik digunakan metode cyclic voltammetry (CV) pada scan rate 100-400 mV/s dan galvanostatic charge-discharge. Kapasitas spesifik yang paling besar dimiliki B-Mesopori karbon sebesar 173,68 F/g pada metode cyclic voltammtery dan Mesopori karbon sebesar 5,489 F/g pada metode galvanostatic charge-discharge. Namun, modifikasi dengan co-doping boron dan nitrogen menurunkan kapasitas spesifik yang dihasilkan karena terbentuknya ikatan B-N yang membuat ion pada elektrolit sukar teradsorpsi pada permukaan karbon.

---

ABSTRACT

Mesoporous carbon is a promising material which can be used as an electrode in Electric Double-layer (EDL) supercapacitors because it has a good surface area and pore volume and has many mesoporous pores. In this study, modified carbon mesoporous synthesis was carried out with boron and nitrogen which is expected to improve energy storage performance in EDL supercapacitors. Heteroatom doping modification with boron and nitrogen could increase specific capacitance of supercapacitor. B-Mesoporous carbon has highest specific capacitance was approximately 173,68 F/g. However, B,N co-dopedmesoporous carbon has smallest specific capacitance because B-N bond formed that caused ion in electrolyte difficult to absorbed on the surface of carbon material."

"Li4Ti5O12 merupakan senyawa yang banyak digunakan pada anoda baterai litium ion karena sifatnya zero strain dan terhindar dari pembentukan SEI. Namun, LTO memiliki konduktifitas elektrik yang rendah 10-9 S/cm sehingga ditambahkan unsur Sn untuk meningkatkan konduktifitas elektriknya dan meningkatkan kapasitas spesifiknya. Namun, pada unsur Sn terjadi perubahan volume yang besar hingga saat proses charge/discharge. Untuk menyelesaikan masalah ini ditambahkan karbon yang telah diaktivasi karena memiliki sifat konduktifitas elektrik yang baik dan dapat menahan ekspansi volume yang terjadi. LTO-C disintesis dengan metode sol-hidrotermal sebelum dicampur dengan unsur Sn menggunakan metode mekanokimia. Variasi persentase penambahan karbon aktif yang digunakan adalah 1wt, 3wt, dan 5wt. Karakterisasi yang digunakan yaitu XRD dan SEM EDS. Untuk pengujian performa baterai dilakukan pengujian EIS, CV, dan CD. Penelitian ini membahas efek penambahan karbon aktif pada komposit LTO/Sn. Performa elektrokimia paling baik diperoleh sampel LTO3 C/15 Sn.

---

Li4Ti5O12 is a widely used compound on the lithium ion battery due to its zero strain property and could avoid SEI formation. However, LTO has a low electrical conductivity 10 9 S cm so Sn is added to increase its electrical conductivity and specific capacity. But in Sn can occur large volume changes when charge discharge process. To solve this problem activated carbon is added because it has good electrical conductivity and can withstand the volume expansion. LTO C was synthesized by sol hydrothermal method before we mix it with Sn using mechanochemical method. The variation of activated carbon addition was 1wt , 3wt , and 5wt . XRD and SEM EDS were used for material characterization. For the battery performance testing we used EIS, CV, and CD. This research will explain the effect of carbon active addition on composite LTO Sn. LTO3 C 15 Snhas the best electrochemical performance."

"Flash joule heating (FJH) merupakan proses pemanasan suatu bahan (hingga 3000°K) dengan waktu yang singkat yang umumnya digunakan untuk memproduksi beberapa jenis allotrope karbon yang berbeda. Tetapi parameter pada proses tersebut belum banyak diteliti untuk menghasilkan proses yang optimal. Pada paper seminar ini akan dibahas mengenai optimalisasi dari proses flash joule heating dengan kapasitor pada tiga jenis karbon yaitu karbon aktif, carbon black, dan graphite. Proses FJH dilakukan menggunakan kapasitor dengan kapasitansi sebesar sebesar 6000 μ F, dan voltase maksimum sebesar 450 v. Hasil karbon dari proses FJH kemudian diukur resistansinya dan dianalisis menggunakan SEM. Variable dari proses yaitu perbedaan kabel pada rangkaian FJH, tebal dari bahan karbon dan wool tembaga yang digunakan, flash yang diamati pada proses, dan jenis bahan karbon yang digunakan dianalisis agar didapatkan proses FJH optimal. Bahan karbon dan hasil dari proses kemudian digunakan dalam sebuah rangkaian sebagai bentuk implementasi. Dari analisis yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa parameter-parameter yang digunakan pada percobaan berpengaruh pada proses FJH sehingga dapat dilakukan optimalisasi proses. Dari hasil percobaan didapatkan rata-rata resistansi terendah pada karbon sebesar 1,4 ohm.

---

Flash Joule Heating or FJH is a process where a material is heated to a very high temperature (3000°K) with a short amount of time and is commonly used for producing some allotropes of carbon. Sadly, there is not much research for the optimization of the process. The optimization of the flash joule heating process utilizing a capacitor with three forms of carbon: active charcoal, carbon black, and graphite will be discussed in this study. The capacitor has a capacitance of 6000 μ F with a maximum voltage of 450 volts. The resistivity of the material treated by the procedure will be tested, and SEM analysis will be performed. Variables of the process, that is the cable differences in the flash circuit, the width of the material and copper wool, the flash that is produced by the process, and the types of FJH carbon material will be analyzed to determine the optimal FJH process. The carbon material and the treated material will be utilized in a circuit as a form of implementation. From the analysis, we can conclude that the parameters of the experiment are correlated to the FJH, and the process can be optimized. From this process a low resistance carbon is achieved, with the lowest resistance being 1.4 ohms."

"Peningkatan penggunaan akan energi terbarukan yang ramah lingkungan menjadi alasan dalam perkembangan penelitian mengenai sistem penyimpan energi. Kepadatan daya dan energi menjadi salah satu faktor penentu pemilihan jenis sistem penyimpan energi. Kapasitor lithium ion (KLI) menjadi salah satu alternatif untuk menjawab kekurangan kepadatan daya pada baterai lithium ion (BLI) dan kepadatan energi pada superkapasitor. Nilai kapasitansi sebuah KLI dipengaruhi oleh karakteristik material katoda berupa luas spesifik permukaan, pori, dan kandungan unsur pada karbon aktif. Penelitian dan pengembangan karbon aktif berbasis biomassa sebagai material elektroda KLI telah menarik banyak perhatian dari para peneliti karena sumber daya biomassa yang melimpah, termasuk limbah tongkol jagung. Urgensi untuk menemukan alternatif karbon yang berbahan murah dan sederhana dapat diperoleh dengan mensintesis limbah tongkol jagung yang berlimpah dan cocok dengan sifat karbon. Penggunaan agen aktivator kimia selama proses aktivasi sangat penting untuk menghasilkan karbon aktif yang diinginkan, termasuk luas permukaan yang tinggi dan daya konduksi listrik yang baik. Di antara berbagai agen kimia, KOH dan ZnCl2 telah banyak digunakan mensintesis karbon aktif. Pada penelitian ini, karbon aktif berbahan tongkol jagung dengan variasi agen aktivator KOH dan ZnCl2 serta variasi rasio karbon dengan agen aktivator disintesis sebagai material katoda KLI dan dianalisis pengaruhnya terhadap kinerja KLI. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), Brunauer-Emmett-Teller (BET), serta Raman spectra digunakan untuk mengkarakterisasi karbon aktif. Hasil pengujian menunjukkan semua sampel memiliki pori berukuran mikro yang merata serta kandungan unsur karbon di atas 80%. Pori dengan ukuran terkecil terlihat pada sampel CACK12 dengan ukuran 0.2 µm. Luas permukaan karbon aktif berbahan tongkol jagung yang didapat baik dari agen aktivator KOH dan ZnCl2 dengan variasi karbon dan agen aktivator 1:3 (CACK13 dan CACZ13) tidak jauh berbeda yaitu: di kisaran nilai 800 m2/g. Kristalit yang terbentuk pada CACK dan CACZ berupa karbon amorf yang padat. Sampel karbon aktif yang dibuat selanjutnya disintesis menjadi katoda KLI dengan LTO sebagai material anodanya. Pengujian elektrokimia dilakukan melalui cyclic-voltammetry (CV) dan charge discharge (CD). Dari hasil pengujian didapat nilai kapasitansi spesifik tertinggi pada KLI-K3 dengan nilai 28,04 F/g dengan energi spesifik112,14 Wh/kg dan daya spesifik 1032.69 W/kg.

---

The enhancement of renewable energy use which is environmentally friendly is the reason in the development of research on energy storage systems. Power and energy density is one of the determining factors in choosing the type of energy storage system. Lithium ion capacitors (LIC) are an alternative to answer the lack of power density in lithium ion batteries (LIB) and energy density in supercapacitors. The capacitance value of a LIC is influenced by the characteristics of the cathode material such as specific surface area, pore, and elemental content in activated carbon.

The research and development of biomass-based activated carbon as a LIC electrode material has attracted much attention from researchers because of its abundant biomass resources, including corncob waste. The urgency to find carbon alternatives that are cheap and simple can be obtained by synthesizing corn cobs waste that is abundant and suitable with carbon properties. The use of chemical activator agents during the activation process is very important to produce the desired activated carbon, including high surface area and good electrical conductivity. Among various chemical agents, KOH and ZnCl2 have been widely used to synthesize activated carbon.

In this study, activated carbon made from corncob with variations of activator agents KOH and ZnCl2 and variations in the ratio of carbon with activator agents were synthesized as LIC cathode material and analyzed for their effect on LIC performance. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), Brunauer-Emmett-Teller (BET), and Raman spectra are used to characterize activated carbon.

The test results show all samples have a uniform micro-sized pore and carbon element content above 80%. The surface area of activated carbon made from corn cobs obtained from both KOH and ZnCl2 activator agents with carbon variations and 1: 3 activator agents (CACK13 and CACZ13) is not much different, namely: in the range of 800 m2 / g. The crystallites formed in CACK and CACZ are solid amorphous carbon. The activated carbon samples were then synthesized into KLI cathodes with LTO as the anode material. Electrochemical testing is done through cyclic-voltammetry (CV) and charge discharge (CD). From CV result KLI-K3 has the biggest specific capacitance 28,04 F/g with specific energy 112,14 Wh/kg and specific power 1032.69 W/kg."

"Didalam menentukan jumlah sel di dalam suspensi yang berisi sel Aspergillus niger, dapat dilakukan dengan mengukur harga kapasitansi suspensi tersebut. Secara eksperimental dapat dibuktikan bahwa harga kapasitansi berbanding lurus dengan jumlah sel. Fenomena menarik yang lain yaitu, melalui eksperimen sederhana ini dapat ditentukan harga kapasitansi per sel Spora Aspergillus niger. Untuk membuktikan fenomena ini secara eksperimental, pengukuran kapasitansi per sel dilakukan menggunakan kertas saring. Hasil yang diperoleh menunjukkan sel tersusun dominan paralel dengan kapasitansi per sel antara (0,58 ± 0,03) - (2,75 ± 0,1) pF.

---

In order to predict the number of cells in suspension containing cell of Aspergillus niger, could be conducted by means of measuring its capacitance. Experimentally could be proved that capacitance of cells is equal to the number of cells itself. Another interesting phenomenon is, through this simple experiments one could be predicted the capacitance of one cell. To prove this phenomenon experimentally, the capacitance of one cell was conducted by measuring capacitance of through filter paper. The final result shown that cells are dominantly arranged in parallel and the prediction values of capacitance per sel antara (0,58 ± 0,03) - (2,75 ± 0,1) pF."

"Telah dibuat kapasitor lapisan tipis dengan ketebalan bervariasi antara 3000 - 10.000 A. Pembuatan dilakukan dalam ruang vakum dengan metoda termal evaporasi. Lapisan Aluminium terlebih dahulu didepositkan pada substrat kaca sebagai elektroda bawah, kemudian dengan lapisan tipis Silikon monoksida sebagai bahan dielektrik, dan dilapisi lagi dengan Aluminium sebagai elektroda atas, sehingga terbentuk struktur kapasitor Al-SiO-Al. Karakterisasi dilakukan terhadap kapasitansi sehingga diperoleh konstanta dielektrik er = 6,2 + 0,4 , dan faktor disipasi sebesar 0,07% pada 1 kHz, Berta nilai kuat dielektrik dari 0,14 - 0,36 10° V cm-4. Harga kuat dielektrik terjadi penurunan dari harga standart, Ed = 1 3 10¢ V hal ini diperkirakan akibat impurity gas residu yang terjebak maupun yang teroksidasi sehingga terbentuk lapisan tipis campuran antara SiO dan SiO2. Peristiwa ini erat hubungannya dengan parameter deposisi seperti tekanan gas 02 dalam ruang vakum dan laju deposisi."

"Telah dibuat kapasitor lapisan tipis Ta20s dengan ketebalan 200 - 400 nm. Lapisan dasar Tantalum didepositkan secara deposisi berkas elektron pada kaca prepare setebal 600 nm yang kemudian dioksidasikan secara anodik didalam elektrolit (NH4)3BO3 dengan nilai pH 8. Sisa lapisan yang tak teroksidasi berlaku sebagai elektroda dan sebagai elektroda lainnya didepositkan Tantalum diatas lapisan Ta205 yang telah terbentuk. Karakterisasi dilakukan dengan mengukur besar kapasitansi dan konstanta dielektrik dengan metoda LCR-bridge, lmpedansi AC, dan Penyimpanan muatan. Konstanta dielektrik yang diperoleh 23 sangat mendekati harga literatur (25). Harga kapasitansi pengukuran secara penyimpanan muatan umumnya lebih rendah dari kedua metoda lainnya dan menunjukkan kebocoran muatan yang tersimpan. Mutu yang tidak tinggi ini dikonfirmasi dengan pengujian arus bocor yang mempunyai orde besaran mikroAmpere. Hal ini diperkirakan disebabkan adanya inhomogenitas dan porositas pada lapisan Ta2O5 yang terbentuk pada proses oksidasi anodik."