Perpustakaan Digital ITB

Baterai Zn-udara merupakan salah satu kandidat utama teknologi penyimpanan energi karena secara teori memiliki densitas energi yang tinggi, dengan memanfaatkan material Zn yang melimpah. Salah satu tantangan pada baterai Zn-udara adalah reaksi di katoda baterai Znudara yang lambat, sehingga membutuhkan katalis untuk mempercepat reaksi reduksi oksigen (ORR) dan evolusi oksigen (OER) untuk menghasilkan performa elektrokatalis yang tinggi. Katalis platinum dan iridium sebagai katalis mutakhir saat ini memiliki kekurangan dari segi keterbatasan material, harga yang mahal, dan stabilitas yang rendah. Katalis bifungsional yang efisien, murah, dan mudah disintesis menjadi pusat perhatian peneliti saat ini untuk mendorong teknologi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Katalis berbasis karbon dengan penambahan logam transisi dan doping heteroatom menjadi salah satu alternatif yang dapat diandalkan untuk meningkatkan performa baterai Zn-udara. Karbon dari biomassa juga salah satu alasan untuk mewujudkan teknologi ramah lingkungan dan berkelanjutan karena jumlah yang melimpah, sehingga sangat murah dan mudah disintesis. Dalam penelitian ini, limbah kulit kacang merah dimanfaatkan sebagai sumber karbon yang ditambahkan FeCo dan doping nitrogen dan disintesis melalui pirolisis. Katalis berbasis karbon menghasilkan luas permukaan yang tinggi sebesar 625.5 m2 g-1, dengan onset potential sebesar 0,89 V pada aktivitas katalis ORR, dan overpotential sebesar 470 mV pada aktivitas katalis OER. Penambahan FeCo dan doping nitrogen mampu meningkatkan performa katalis bifungsional dengan onset potential 0,93 V dengan overpotential yang rendah sebesar 360 mV. Pada pengaplikasiannya di baterai Zn-udara, katalis FeCo/N-C-Red Bean menghasilkan puncak densitas daya yang tinggi sebesar 116,2 mW cm-2 dan performa yang stabil hingga 70 jam dengan 210 siklus charge-discharge. Hal ini menunjukkan pemanfaatan limbah agrikultur menjadi katalis yang canggih mampu meningkatkan performa baterai Zn-udara dan menghasilkan nilai tambah pada limbah yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.