Studi Penggunaan Bahan Alami Buah Kapulaga (amomum Compactum) Untuk Fabrikasi Elektroda Pada Elektrokimia Kapasitor

Abstract

Abstrak Kapasitor elektrokimia atau superkapasitor merupakan sebuah alat yang menjanjikan dalam penyimpanan energi listrik dengan kapasitansi dan densitas daya yang tinggi yaitu 5 kF[1]. Hal paling penting yang menyebabkan superkapasitor dapat menyimpan muatan adalah luas permukaan elektroda dan material bahan penyusun elektroda tersebut. Elektroda berpori yang memiliki permukaan spesifik yang besar menjadi perhatian yang serius dalam penelitian saat ini. Selain itu, unsur material dari penyusun elektroda tersebut juga menjadi aspek yang mempengaruhi kapasitansi. Mangan oksida merupakan material yang paling banyak digunakan dan paling banyak diteliti untuk menyusun elektroda superkapasitor karena memiliki nilai kapasitansi yang tinggi yaitu 265-320 F/g. Tumbuhan seperti elettaria cardamomum merupakan sumber dari bahan mangan yang dapat digunakan untuk membuat elektroda superkapasitor. Proses sederhana yang dilakukan seperti penumbukkan telah dilakukan pada bahan alami yang dipakai dan menghasilkan lapisan tipis elektroda dengan ketebalan yang berukuran mikrometer. Kemudian kinerja dari lapisan tipis elektroda tersebut dievaluasi menggunakan Cyclic Voltammetry dan didapatkan nilai kapasitansi spesifik maksimum 0.33 F/g. karakterisasi lapisan tipis elektroda menggunakan SEM dan EDS menunjukkan struktur morfologi permukaan tidak seragam ada yang halus dan ada yang kasar, kandungan Mn hanya 0.05 wt% dan kandungan terbanyak didominasi oleh C sebesar 45.76 wt%. Kata kunci : Superkapasitor, mangan, elektroda, kapasitansi Abstract Electrochemical capacitors or supercapacitors are a promising tool for storing electrical energy with high capacitance and power density of 5 kF. The most important thing causes a supercapacitor able to store charge is the electrode surface area and the material that form the electrode. Porous electrodes that have large specific surface are in serious concern on research nowadays. In addition, the material elements of those electrode constituents are also an aspect that affects the capacitance. Manganese Oxide is the most widely used and studied to form supercapacitor electrodes because it has high capacitance of 265-320 F/g. Plants such as elettaria cardamomum are sources of manganese which can be used to make supercapacitor electrodes. Simple processes has been done such as mashing on the natural materials that is used and produces thin layer of electrodes in micrometers thicknesses. Then, the performance of those thin layer of electrodes is evaluated using Cyclic Voltammetry and obtained maximum capacitance is 0.33 F/g. Characterization of thin electrode layers using SEM and EDS showed that the surface structure of the morphology was not uniform, there was a smooth one and rough one, the content of Mn was only 0.05 wt% and the highest content was dominated by C with 45.76 wt%. Keynote : Supercapacitor, manganese, electrode, capacitance.