SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT TiO2/CARBON NANO TUBE (CNT) SEBAGAI SUPERKAPASITOR DENGAN METODE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION (CVD).
PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM :
SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT TiO2/CARBON
NANO TUBE (CNT) SEBAGAI SUPERKAPASITOR DENGAN METODE
CHEMICAL VAPOR DEPOSITION (CVD)
BIDANG KEGIATAN :
PKM PENELITIAN
Diusulkan oleh :
Yusup Maulana Saptedi
I 0513051/Angkatan 2013
Achmad Murtadho
I 0513001/Angkatan 2013
Dery Biyantoro
I 0512015/Angkatan 2012
Muhamad Iqbal Putra
I 0514036/Angkatan 2014
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
RINGKASAN
Dengan makin maraknya pertumbuhan teknologi, kebutuhan alat
penyimpan energi seperti baterai dan kapasitor sangat dibutuhkan sebagai
komponen utama dari teknologi tersebut. Kapasitor dan baterai memiliki prinsip
yang sama yaitu menyimpan energi, perbedaannya adalah baterai menyimpan
energi secara kimiawi yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Perubahan
energi listrik membutuhkan waktu, sehingga perlu beberapa jam untuk mengisi arus
listrik. Sementara, kapasitor tidak butuh konversi energi kimia ke energi listrik.
Listrik dapat diisikan jauh lebih cepat ke dalam kapasitor dibanding ke dalam
baterai. Akan tetapi, kapasitor tidak dapat menyimpan energi listrik dalam waktu
lama. Listrik dalam kapasitor bisa hilang dalam waktu hitungan detik.
Superkapasitor merupakan alat penyimpan energi yang memiliki
keunggulan dibandingkan dengan baterai dan kapasitor konvensional,
diantaranya adalah waktu hidup yang lebih lama, prinsip dan modelnya yang
sederhana, waktu pengisian yang pendek, aman dan memiliki rapat daya yang
tinggi yaitu 10-100 kali lipat lebih besar.
Bahan elektroda dasar yang digunakan untuk kapasitor adalah karbon aerogel,
nanofoam, nanotube, karbon aktif, logam oksida, dan polimer konduktif. Logam
oksida Ru dan Ir menghasilkan kapasitansi spesifik yang sangat tinggi namun
mahal dan sulit didapatkan.
Bahan yang potensial digunakan dalam pembuatan superkapasitor adalah
komposit dari nanomaterial Titanium Oksida (TiO2) dan carbon nanotube (CNT).
Nanokristal TiO2 memiliki sifat kestabilan yang tinggi, memiliki nilai kelistrikan
yang rendah, dan tahan terhadap korosi sehingga cocok digunakan sebagai
elektroda. CNT sangat baik digunakan sebagai bahan elektroda untuk
superkapasitor, karena struktur berongga yang unik, konduktivitas listrik yang baik,
luas permukaan spesifik besar, porositas cocok untuk transportasi ion elektrolit.
Pada penelitian ini nanokomposit TiO2/CNT diperoleh dengan metode
Chemical Vapor Deposition (CVD). CVD paling mudah dilakukan dengan
impuritas yang cukup rendah dan relatif lebih murah. Impuritas dapat diminimalkan
dengan proses purifikasi carbon nanotube. Analisis menggunakan transmission
electron microscopy (TEM) untuk mengetahui morfologi dari nanokomposit
TiO2/CNT. Performa elektrokimia dari superkapasitor dapat dikarakterisasi
menggunakan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic chargedischarge.
Variasi variabel temperatur dan waktu optimum dari pertumbuhan
nanokomposit TiO2/CNT diteliti lebih lanjut untuk bisa mendapatkan dielektrisitas
yang tinggi pada superkapasitor.
Keyword : Superkapasitor, Titanium Oksida (TiO2), Carbon Nanotube (CNT),
Chemical Vapor Deposition (CVD)
v
JUDUL PROGRAM :
SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT TiO2/CARBON
NANO TUBE (CNT) SEBAGAI SUPERKAPASITOR DENGAN METODE
CHEMICAL VAPOR DEPOSITION (CVD)
BIDANG KEGIATAN :
PKM PENELITIAN
Diusulkan oleh :
Yusup Maulana Saptedi
I 0513051/Angkatan 2013
Achmad Murtadho
I 0513001/Angkatan 2013
Dery Biyantoro
I 0512015/Angkatan 2012
Muhamad Iqbal Putra
I 0514036/Angkatan 2014
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
RINGKASAN
Dengan makin maraknya pertumbuhan teknologi, kebutuhan alat
penyimpan energi seperti baterai dan kapasitor sangat dibutuhkan sebagai
komponen utama dari teknologi tersebut. Kapasitor dan baterai memiliki prinsip
yang sama yaitu menyimpan energi, perbedaannya adalah baterai menyimpan
energi secara kimiawi yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Perubahan
energi listrik membutuhkan waktu, sehingga perlu beberapa jam untuk mengisi arus
listrik. Sementara, kapasitor tidak butuh konversi energi kimia ke energi listrik.
Listrik dapat diisikan jauh lebih cepat ke dalam kapasitor dibanding ke dalam
baterai. Akan tetapi, kapasitor tidak dapat menyimpan energi listrik dalam waktu
lama. Listrik dalam kapasitor bisa hilang dalam waktu hitungan detik.
Superkapasitor merupakan alat penyimpan energi yang memiliki
keunggulan dibandingkan dengan baterai dan kapasitor konvensional,
diantaranya adalah waktu hidup yang lebih lama, prinsip dan modelnya yang
sederhana, waktu pengisian yang pendek, aman dan memiliki rapat daya yang
tinggi yaitu 10-100 kali lipat lebih besar.
Bahan elektroda dasar yang digunakan untuk kapasitor adalah karbon aerogel,
nanofoam, nanotube, karbon aktif, logam oksida, dan polimer konduktif. Logam
oksida Ru dan Ir menghasilkan kapasitansi spesifik yang sangat tinggi namun
mahal dan sulit didapatkan.
Bahan yang potensial digunakan dalam pembuatan superkapasitor adalah
komposit dari nanomaterial Titanium Oksida (TiO2) dan carbon nanotube (CNT).
Nanokristal TiO2 memiliki sifat kestabilan yang tinggi, memiliki nilai kelistrikan
yang rendah, dan tahan terhadap korosi sehingga cocok digunakan sebagai
elektroda. CNT sangat baik digunakan sebagai bahan elektroda untuk
superkapasitor, karena struktur berongga yang unik, konduktivitas listrik yang baik,
luas permukaan spesifik besar, porositas cocok untuk transportasi ion elektrolit.
Pada penelitian ini nanokomposit TiO2/CNT diperoleh dengan metode
Chemical Vapor Deposition (CVD). CVD paling mudah dilakukan dengan
impuritas yang cukup rendah dan relatif lebih murah. Impuritas dapat diminimalkan
dengan proses purifikasi carbon nanotube. Analisis menggunakan transmission
electron microscopy (TEM) untuk mengetahui morfologi dari nanokomposit
TiO2/CNT. Performa elektrokimia dari superkapasitor dapat dikarakterisasi
menggunakan perhitungan Cyclic Voltammograms (CV) dan galvnostatic chargedischarge.
Variasi variabel temperatur dan waktu optimum dari pertumbuhan
nanokomposit TiO2/CNT diteliti lebih lanjut untuk bisa mendapatkan dielektrisitas
yang tinggi pada superkapasitor.
Keyword : Superkapasitor, Titanium Oksida (TiO2), Carbon Nanotube (CNT),
Chemical Vapor Deposition (CVD)
v