Perpustakaan Digital ITB

Superkapasitor adalah teknologi terdepan dari penyimpanan energi. Dibandingkan dengan baterai biasa, superkapasitor unggul dalam umur pemakaian, performa baik dalam berbagai suhu, dan charge-discharge yang sangat cepat. Pesatnya perkembangan superkapasitor memberikan dorongan bagi para peneliti untuk mencari komposisi material superkapasitor yang paling ideal. Terdapat masalah pada Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN (Badan Riset dan Inovasi Nasional) dan Pusat Penelitian Nanosains dan Nanoteknologi ITB (Institut Teknologi Bandung), yaitu keterbatasan jumlah alat ukur yang menyebabkan antrian dalam pengujian sampel material yang dibuat. Setelah analisis untuk pemilihan alternatif konsep dilakukan, diperoleh bahwa konsep perangkat potensiostat/galvanostat yang akan dikembangkan adalah: sistem terdiri dari dua blok utama, potensiostat/galvaostat dan laptop yang terhubung menggunakan kabel, dengan pemrosesan data dilakukan pada laptop dan data acquisition system berfungsi sebagai penyimpanan sementara. Blok utama potensiostat/galvanostat akan memiliki enam buah blok sistem, terdiri dari analog front end, control circuit, microcontroller, modul akuisisi data, power supply, dan indikator LED. Sementara blok utama laptop akan memiliki empat buah blok sistem, terdiri dari modul komunikasi, pemrosesan data, penyimpanan data, dan antarmuka. Dokumen ini menyajikan rancangan dan implementasi sub-sistem Data Acquisition System (DAQ) dan Analog Front-End (AFE) untuk perangkat potentiostat/galvanostat khusus untuk pengujian karakterisasi elektrokimia material superkapasitor. Sistem ini dirancang untuk mendukung teknik pengukuran elektrokimia seperti Cyclic Voltammetry (CV), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), dan Galvanostatic Charge-Discharge (GCD). Sistem ini mengintegrasikan ADC internal dari mikrokontroler NXP Kinetis K64 pada Teensy 3.5, inti prosesor ARM Cortex-M4, dan penguat operasional UA741 untuk melakukan pengukuran tegangan dan arus secara akurat dalam analisis elektrokimia. Hasil pengujian yang didapatkan adalah perangkat dapat melakukan pengujian CV, EIS, dan GCD dengan rentang pembacaan tegangan -10V sampai +10V (resolusi 0,02V), rentang pembacaan arus 1mA sampai 100mA (resolusi 0,01mA), dengan error pembacaan masing-masing maksimal 44mV dan 0,18mA, pada frekuensi hingga 100kHz.