Dampak lingkungan yang semakin meningkat dari emisi karbon telah mendorong upaya
global untuk beralih dari bahan bakar fosil ke sumber energi yang lebih bersih. Solusi
penyimpanan energi yang berkelanjutan sangat penting untuk pergeseran ini. Baterai
udara-seng (ZAB) menawarkan kepadatan energi tinggi, keamanan, biaya rendah, dan
bobot ringan, menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk penyimpanan energi.
Namun, kinerja ZAB terhambat oleh masalah seperti pertumbuhan dendritik, pasivasi,
dan korosi. Tujuan penelitian ini adalah: Mengidentifikasi bentuk dan ukuran elektroda
seng yang optimal (pelat, mesh, serbuk) yang memaksimalkan luas permukaan aktif tanpa
mengorbankan konduktivitas, membandingkan kinerja elektroda seng dalam elektrolit gel
(PVA) dan cair (KOH) dalam sel simetris, serta mengevaluasi kinerja baterai sel penuh
menggunakan variasi elektroda seng terbaik dalam kedua elektrolit.
Elektroda seng dalam berbagai bentuk (pelat, mesh, serbuk) dan ukuran (-70+120, -
120+170, -170+400 mesh) dikarakterisasi menggunakan analisis BET dan analisis XRD.
Kemudian, sel simetris dengan elektroda seng dirakit dan diuji menggunakan
Spektroskopi Impedansi Elektrokimia (EIS) untuk menentukan konduktivitas elektronik.
Elektroda seng dengan kinerja terbaik digunakan dalam pengujian sel penuh dengan
elektrolit hidrogel PVA atau KOH dan katoda udara karbon aktif. Sel penuh mengalami
pengujian Voltametri Siklik (CV), EIS, dan Uji Muatan Pembebanan Galvanostatik
(GCD). Analisis Mikroskop Elektron (SEM) dan Difraksi Sinar-X (XRD) dilakukan
sebagai karakterisasi fisik sebelum dan setelah pengujian elektrokimia.
Serbuk seng dengan ukuran mesh 170-400 menunjukkan luas permukaan tertinggi dan
volume total pori sebesar 0,70935 m²/g dan 2,9324e-003 cc/g. Pengujian sel simetris
menunjukkan bahwa pelat seng memiliki konduktivitas listrik tertinggi dalam kedua
elektrolit sebesar 23.928 mS/cm dengan KOH dan 33.337 mS/cm dalam hidrogel.
Pengujian sel penuh mengkonfirmasi bahwa elektroda pelat seng mengungguli elektroda
serbuk dalam hal konduktivitas elektronik (0,063 mS/cm dalam elektrolit KOH dan 0,054
mS/cm dalam elektrolit hidrogel) dan kinerja keseluruhan baterai. Karakterisasi fisik
menunjukkan bahwa penggunaan elektrolit KOH menurunkan pembentukan dendritik
dan transfer elektron yang lebih baik pada antarmuka elektroda/elektrolit.