Superkapasitor Sebagai Penyimpan Energi Menggunakan Bahan Graphene

Faisal Irsan Pasaribu

Abstract


Abstrak Graphene adalah material baru yang ditemukan tahun 2004 secara sederhana oleh Andre Geim dan Konstantin Novoselov dengan menggunakan selotip yang direkatkan dengan karbon sehingga didapat lapisan dengan orde nanometer dari karbon tersebut. Graphene memiliki keunggulan mobilitas muatan yang tinggi dan memiliki konduktivitas listrik dan panas lebih baik dari material yang lain. Terutama dalam pembuatan super kapasitor yang dapat menyimpan muatan listrik. Penelitian ini Bertujuan untuk merancang superkapasitor dengan bahan dari graphene, activated carbon, polyurethane dan phosporic acid (H3PO4) dan menganalisi muatan listrik dan tegangan yang tersimpan selama pengecasan berlangsung, pada percobaan pertama pengecasan selama 1 menit dengan tegangan yang tersimpan 1,8volt dan tegangan akan habis selama 50:20,2 menit, maka voltase yang turun setiap detiknya pada percobaan ke dua pengecasan selama 2 menit dengan tegangan yang tersimpan 1,8volt dan tegangan akan habis selama 58:28,8 menit, maka voltase yang turun setiap detiknya , pada percobaan ketiga pengecasan selama 60:24 menit dengan tegangan yang tersimpan 2volt dan tegangan akan habis selama 180:18,4 menit, maka voltase yang turun setiap detiknya . penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa superkapasitor memiliki muatan tegangan yang kecil tetapi memiliki daya simpan yang lama.

Kata kunci : Graphene, activated carbon, polyurethane, phosporic acid (H3PO4), super kapasitor, lama tegangan habis.

Abstract Graphene is a new material that was discovered in 2004 simply by Andre Geim and Konstantin Novoselov using tape that is glued to carbon to obtain a layer of nanometer order from the carbon. Graphene has the advantage of high charge mobility and has better electrical and thermal conductivity than other materials. Especially in the manufacture of super capacitors that can store electrical charges. This study aims to design a supercapacitor with materials of graphene, activated carbon, polyurethane and phosporic acid (H3PO4) and analyzing the electrical charge and the voltage stored during the fitting, in the first experiment of 1 minute retention with 1.8volt stored voltage and voltage discharged for 50: 20.2 minutes, then the voltage drops every second 0.0006 v/s in the experiment to two chargers for 2 minutes with 1.8 volts voltage and the voltage will be exhausted for 58: 28.8 minutes, then the voltage drops every second 0.0005 v/s, in the third experiment the 60:24 minute charger with 2volt stored voltage and the voltage will run out for 180: 18.4 minutes, then the voltage drops every second 0.000185 v/s. the research can be concluded that the supercapacitor has a small voltage charge but has a long shelf life

Keywords : Graphene, activated carbon, polyurethane, phosporic acid (H3PO4), supercapasitor, long voltage runs out

Keywords


Graphene, activated carbon, polyurethane, phosporic acid (H3PO4), supercapasitor, long voltage runs out

Full Text:

PDF

References


Achmad Azmy Adhytiawan, Diah Susanti, (2013). Pengaruh Variasi Waktu Tahan Hidrotermal terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Material Graphene. JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1

Afdhal Rizky, dkk, (2015). Kebolehulangan (Reproduciblity) Dalam Pembuatan Sel Superkapasitor Dari Kayu Karet. JOM FMIPA Volume 2 No. 1

Andre K. Geim, (2011). Nobel Lecture: Random walk to graphene. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, Volume 83

Delebecq, dkk, (2013). "On the Versatility of Urethane/Urea Bonds: Reversibility, Blocked Isocyanate, and Non-isocyanate Polyurethane", Chemical Reviews. 113

Dimitrios G. Papageorgiou, dkk, (2017). Mechanical properties of graphene and graphene-based nanocomposites. Journal of Elsevier. Progress in Materials Science

Efelina, V, (2015). Kajian Pengaruh Konsentrasi Urea dalam Sifat Optik Nanofiber Graphene Oxide/PVA (Polyvinil Alcohol) yang difbrikasi Menggunakan Teknik Electrospining, Tesis. Yogyakarta : FMIPA UGM

Farhadi, dkk, (2015). "Performance enhancement of actively controlled hybrid DC microgrid and pulsed power load". IEEE Trans. Ind. Appl. 51

Fitria Puspitasari, dkk, (2014). Efek variasi Waktu Ball Milling Terhadap Karakteristik Elektrokimia Sel SuperKapasitor Berbasis Karbon. JOM FMIPA Volume 1 No. 2

Genduk Alkurnia Wati, dkk, (2015). Kapasitansi Elektroda Superkapasitor Dari Tempurung Kelapa. Jurnal Fisika. Volume 04 Nomor 01

Javni, dkk, (2013). "Polyurethanes from soybean oil, aromatic, and cycloaliphatic diamines by nonisocyanate route". Journal of Applied Polymer Science

Ji-Lei shi, Dkk, (2014). Hydrothermal reduction of three-dimensional graphene oxide for binder-free flexible supercapacitors. Electronic Supplementary Material (ESI) for Journal of Materials Chemistry A. Journal is The Royal Society of Chemistry

Joko Murtono, Iriany, (2017). Pembuatan Karbon Aktif Dari Cangkang Buah Karet Dengan Aktivator H3PO4 dan Aplikasinya Sebagai Penjerap Pb(II). Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 6, No. 1

Keren Zhang dkk, (2016). Non-isocyanate poly(amide-hydroxyurethane)sfrom sustainable resources. Journal is The Royal Society of Chemistry. Green Chemistry

K. S. Novoselove (2004). Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films VOL 306 SCIENCE

Maher F. El-Kady, Dkk, (2012). Laser Scribing of High-Performance and Flexible Graphene-Based Electrochemical Capacitors. Science 335, 1326 DOI:10.1126/science.1216744

Mariana olivia Esterlita, Netti Herlina, (2015). pengaruh Penambahan Aktivator ZnCl2, KOH, dan H3PO4 Dalam Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Aren (Arenga Pinnato. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 4, No. 1

M. Farhadi and O. Mohammed,(2014). Real-time operation and harmonic analysis of isolated and non-isolated hybrid DC microgrid. IEEE Trans. Ind. Appl., vol.50, no.4, pp.29002909

Murugan Saranya, dkk, (2016). Graphene-zinc oxide (G-ZnO) nanocomposite for electrochemical supercapacitor applications. Journal of Science: Advanced Materials and Devices

Mody Lempang, (2014). Pembuatan dan Kegunaan Arang Aktif. Info teknis EBONI VOL. 11 No. 2

Nurhasni, dkk, (2012). Penyerapan Ion Aluminium dan Besi dalam Larutan Sodium Silikat Menggunakan Karbon aktif. Valensi Vol. 2 No. 4 (516-525)

Nurlia Pramita Sari, dkk, (2017). Boron Doped Grephene 3-Dimensi untuk Superkapasitor Kapasitas Tinggi. Jurnal Rekayasa Mesin Vol.8, No.2

Palaniselvam, dkk, (2015). "Graphene based 2D-materials for supercapacitors". Iop science. 2D Materials. 2: 032002.

Quinlan RA, dkk, (2013). Investigation of defects generated in vertically oriented graphene . Elsevier Jurnal Carbon 64:92100

Rahman Faiz Suwandana, Diah Susanti, (2015). Analisis Pengaruh Massa Redoktor Zinc terhadap Sifat Kapasitif Superkapasitor Material Graphene. JURNAL TEKNIK ITS VOL. 4 No. 1

Rajput, dkk, (2014). "Fatty acids based transparent polyurethane films and coatings". Progress in Organic Coatings. 77

Sri Yanti, dkk, (2014). Efek Modifikasi Permukaan Karbon Aktif Monolit Terhadap Sifat Fisi dan Elektrokimia Sel Superkapasitor. JOM FMIPA Volume 1 No. 2

Teguh ariyanto, dkk, (2012). Pengaruh Struktur pori Terhadap Kapasitansi Elektroda Superkapasitor Yang Dibuat Dari Karbon Nanopori. Reaktor, Vol. 14 No. 1

T. Zhu E., Ertekin, (2016). Generalized Debye-Peierla/Allen-Feldman model for the lattice thermal conductivity of low-dimensional and disordered materials, Phys. Rev. 93

T. Zhu, E. Ertekin, (2016). Phonons, localization and thermal conductivity of diamond nano threads and amorphous graphene, Nano Lett. 16

Xiehong Cao, Dkk, (2014). Three-dimensional graphene materials: preparation, structures and application in supercapacitors. journal is The Royal Society of Chemistry. Energy and Environmental Science

Yang Gao, (2017). Graphene and Polymer Composites for Supercapacitor Applications: a Review. Gao Nanoscale Research Letters 12:387 DOI 10.1186/s11671-017-2150-5

Yu. M. Volfkovich, dkk (2012). Studies of Supercapacitor Carbon Electrodes with High Pseudocapacitance. Recent Trend in Electrochemical Science and Technology, Dr. Ujjal Kumar Sur (Ed)




DOI: https://doi.org/10.30596/rele.v2i2.4419

Refbacks

  • There are currently no refbacks.