Perpustakaan Digital ITB

Reaksi evolusi oksigen (OER) adalah setengah-reaksi penting untuk aplikasi energi bersih, seperti pemisahan air dan baterai logam-udara yang dapat diisi ulang. Namun, reaksi ini mengalami kinetika yang lamban karena memiliki overpotential yang tinggi. Sampai saat ini, katalis OER yang paling efektif adalah RuO2 dan IrO2. Namun, bahan bakunya yang relatif mahal menghalangi aplikasi praktisnya. Oleh karena itu, perlu dikembangkan bahan alternatif untuk menggantikan katalis berbasis logam mulia tersebut. Pencarian elektrokatalis logam non-mulia telah dipelajari secara ekstensif. Pada penelitian ini telah disintesis oksida Ni, dan Fe yang terdispersi pada kerangka karbon. Prekursor kerangka logam-organik disintesis menggunakan metode kopresipitasi. Prekursor kemudian dikalsinasi pada 600oC untuk mendapatkan oksida logam yang sesuai didukung pada kerangka karbon. Dalam penelitian ini, pengaruh rasio Ni terhadap Fe telah dipelajari. Katalis OER dengan kinerja terbaik adalah Ni, Fe oksida/C (1:1). Sampel ini memiliki kandungan NiFe2O4 tertinggi yang memiliki hunian misalnya teoretis ~1,3. Yang mendekati elektrokatalis OER ideal (~1,25). Perlakuan plasma nitrogen dilakukan dan terbukti meningkatkan kinerja elektrokatalitik sampel, meningkatkan potensi onset ORR secara signifikan sebesar 0,09V. Hal ini disebabkan etsa dan penghancuran konjugasi ?-orbital dari hibridisasi sp2 yang stabil secara kimiawi. Perlakuan plasma nitrogen juga dapat men-doping kerangka karbon dan menambahkan lebih banyak situs piridinik-N dan pirolik-N yang juga meningkatkan aktivitas elektrokatalitiknya karena konjugasi orbital ? dan pasangan elektron bebas nitrogen. Terakhir, efek dari berbagai ligan juga telah dipelajari. Kerangka karbon yang didoping N menunjukkan kinerja yang unggul (kerapatan daya lebih tinggi) dibandingkan dengan karbon karena konduktivitasnya yang meningkat