PEMANFAATAN L I MBAH WORTEL SEBAGAI BAHAN SUMBER KARBON AKTIF DENGAN AGEN AKTIVATOR ZINC CHLORIDE UNTUK APLIKASI ELEKTRODA SUPERKAPASITOR

FATHUR RAHMAN ALHADI, Prof. Dr. Harsojo, SU., M.Sc.

2023 | Skripsi | S1 FISIKA

Studi ini menyajikan hasil penelitian pemanfaatan biomassa dari limbah wortel sebagai bahan berbasis karbon untuk aplikasi penyimpanan energi. Activated carbon ( turunan biomassa dibuat dengan karbonisasi dan dilanjutkan dengan aktivasi kimia dan fisika. Zinc cholride (ZnCl 2 ) digunakan sebagai agen aktiv ator dengan memvariasikan waktu aktivasi 3, 3,5, dan 4 jam pada suhu 700 °C pada atmosfer nitrogen. Kemudian mat erial yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope Energi Dispersive X Ray (SEM EDX), surface area analyzer (SAA) dan Hasilnya menunjukkan sumber karbon tinggi dengan pengotor anorganik dalam jumlah kecil, luas pe rmukaan spesifik yang rendah dan distribusi ukuran pori dominan di mikropori. Performa elektrokimia dilakukan dalam sistem tiga elektroda standar menggunakan elektrolit KOH 3 M , menunjukkan kapasitansi spesifik yang bagus pada kecepatan pemindaian berbeda dan kerapatan arus konstan. Daya spesifik yang dihasilkan sudah cukup tinggi, yaitu 1000 W/kg meskipun energi spesifiknya relatif rendah. Sifat ini dikaitkan dengan morfologi dan struktur pori untuk menyediakan ruang yang cukup untuk ion dari elektrolit p ada permukaan material. Selain itu, penelitian ini menunjukkan peluang besar dan manfaat dari AC yang diturunkan dari biomassa untuk elektroda superkapasitor.

This present study reports the utilization of biomass from carrot waste to obtain carbon based materials for energy storage applications. Biomass derived activated carbon (AC) was prepared by carbonization and continued by chemical and physical activation. Zinc chloride (ZnCl2) was used as an activation agent by varying activ ation times of 3, 3.5, and 4 hours at 700 °C under nitrogen atmospheres. Then, the obtained material was characterized using (SEM EDX), surface area analyzer (SAA) and potens iostat . The results demonstrated high carbon sources with small inorganic impurities , and low specific surface area with dominant pore size distribution in micropores. Electrochemical performances were conducted in a standard three electrode system using an aqueous 3 M KOH electrolyte, showing decent specific capacitance at different scan rates and a constant current density. The specific power generated is quite high, about 1000 W/kg, although the specific energy is relatively low. These properties are attributed to morphological features and pore structures to provide sufficient room for ions from the electrolyte on the material's surface. Furthermore, this study suggests vast opportunities and beneficial applications of biomass derived AC for supercapacitor electrodes.

Kata Kunci : Biomassa, karbon aktif, superkapasitor