PENGARUH MORFOLOGI DAN MODIFIKASI PERMUKAAN SiO? TERHADAP SIFAT ELEKTROKIMIA GEL POLIMER ELEKTROLIT KITOSAN/KI/I? UNTUK SEL SURYA TERSENSITISASI ZAT WARNA

Desti Rina Wardani, Adhi Dwi Hatmanto, S.Si., M.Sc., Ph.D. ; Khurnia Krisna Puji Pamungkas, S.Si., M.Eng., Ph.D.

2026 | Skripsi | KIMIA

Pengaruh morfologi dan modifikasi permukaan nanopartikel SiO?  terhadap sifat elektrokimia gel polimer elektrolit kitosan/KI/I? untuk dye sensitized solar cells (DSSC) telah dikaji. Nanopartikel SiO? disintesis menggunakan metode sol-gel dan solvotermal. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis nanopartikel SiO? dengan berbagai morfologi menggunakan prekursor tetraetoksisilana (TEOS) serta memodifikasi permukaannya menggunakan (3-aminopropil)trietoksisilana (APTES). Nanopartikel SiO? berbentuk nanosphere, nanocube, dan nanoflower dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, SAA, SEM, dan TEM, sedangkan sifat elektrokimia gel polimer elektrolit dianalisis menggunakan voltametri siklik.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel SiO? nanosphere, nanocube, dan nanoflower berhasil disintesis dengan diameter rata-rata berturut-turut sebesar 115,86; 111,21; dan 117,36 nm. Penambahan nanofiller SiO? nanoflower menunjukkan respons terbaik dengan nilai arus puncak anodik (Ipa) sebesar 1,550 mA dan arus puncak katodik (Ipc) sebesar -1,650 mA, serta nilai |Ipa/Ipc|, ?E, dan E?/? masing-masing sebesar 0,939; 1,227; dan 0,747 V. Modifikasi permukaan nanoflower menggunakan APTES dapat meningkatkan kinerja elektrokimia dengan nilai Ipa sebesar 1,959 mA dan Ipc sebesar -2,165 mA pada scan rate 100 mV/s, disertai peningkatan rasio |Ipa/Ipc| menjadi 0,904 dan penurunan ?E menjadi 1,332 V. Hasil tersebut menunjukkan bahwa SiO? nanoflower termodifikasi APTES memiliki reversibilitas pasangan redoks I?/I?? dan kemampuan transfer muatan yang lebih baik, sehingga berpotensi digunakan sebagai nanofiller dalam gel polimer elektrolit untuk aplikasi DSSC.

The effect of morphology and surface modification of SiO? nanoparticles on the electrochemical properties of chitosan/KI/I? gel polymer electrolytes for dye-sensitized solar cells (DSSCs) was investigated. SiO? nanoparticles were synthesized using sol-gel and solvothermal methods. This study aimed to synthesize SiO? nanoparticles with different morphologies using tetraethoxysilane (TEOS) as the precursor and to modify their surfaces using (3-aminopropyl)- triethoxysilane (APTES). SiO? nanoparticles with nanosphere, nanocube, and nanoflower morphologies were characterized using XRD, FTIR, SAA, SEM, and TEM, while the electrochemical properties of the gel polymer electrolytes were evaluated using cyclic voltammetry.

The results showed that SiO? nanosphere, nanocube, and nanoflower nanoparticles were successfully synthesized with average diameters of 115.86;; and 117.36 nm, respectively. The addition of SiO? nanofiller nanoflower showed the best response with anodic peak current (Ipa) of 1.550 mA and cathodic peak current (Ipc) of -1.650 mA, and |Ipa/Ipc|, ?E, and E?/? values of 0.939; 1.227; and 0.747 V, respectively. Modification of the nanoflower surface using APTES can improve the electrochemical response with an Ipa value of 1.959 mA and an Ipc of -2.165 mA at a scan rate of 100 mV/s, accompanied by an increase in the |Ipa/Ipc| ratio to 0.904 and a decrease in ?E to 1.332 V. These results indicate that APTES-modified SiO? nanoflowers have better I?/I?? redox couple reversibility and charge transfer capability, indicating their potential as nanofillers in gel polymer electrolytes for DSSC applications.

Kata Kunci : gel polimer elektrolit, kitosan, SiO?, voltametri siklik