Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan akan energi terbarukan terus mendorong pengembangan sistem penyimpanan energi yang lebih efektif, salah satunya adalah superkapasitor. Superkapasitor merupakan teknologi penyimpanan energi yang berkembang pesat selain baterai, dengan material elektroda sebagai komponen kunci yang menentukan performanya. Salah satu kandidat material elektroda yang menjanjikan adalah Metal Organic Framework (MOF), khususnya Zeolitic Imidazolate Framework-67 (ZIF-67), yang dikenal karena proses sintesisnya dapat dikontrol untuk menghasilkan morfologi spesifik. Material ZIF-67 memiliki keunggulan luas permukaan dan porositas tinggi, yang diharapkan dapat meningkatkan kinerja elektroda superkapasitor. Penelitian ini mensintesis ZIF-67 dengan penambahan surfaktan Hexadecyltrimethylammonium Bromide (CTAB) melalui metode presipitasi. Penggunaan CTAB bertujuan untuk memodifikasi morfologi partikel agar luas permukaan spesifiknya menjadi lebih besar sehingga mampu menyediakan lebih banyak situs aktif untuk proses transfer muatan. Variasi konsentrasi CTAB yang digunakan adalah 0,0 gram, 0,005 gram, 0,01 gram, 0,02 gram, dan 0,04 gram. Sintesis dilakukan pada suhu ruang dan dilanjutkan dengan pengeringan pada suhu 60°C selama 48 jam. Karakteristik material dianalisis menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier-Transform Infrared (FTIR), Brunauer-Emmett-Teller (BET), serta pengujian elektrokimia. Performa sebagai elektroda superkapasitor diuji menggunakan cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge-discharge (GCD), dan electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa penambahan CTAB dapat mengubah morfologi dengan menghasilkan perubahan ukuran partikel serta peningkatan diameter pori dimana dapat membantu memperbaiki performa elektrokimia material melalui luas area spesifik material yang tinggi untuk proses adsorpsi-desorpsi ion elektrolit. Material ZIF-67-0,01 CTAB menghasilkan kapasitansi spesifik optimum sebesar 160,88 F/g pada rapat arus 1 A/g. Pengujian kestabilan siklus panjang menunjukkan kapasitansi retensi ZIF-67-0,01 CTAB sebesar 96% setelah 20.000 siklus pada rapat arus 10 A/g. Studi ini menunjukkan potensi ZIF-67-0,01 CTAB sebagai material elektroda superkapasitor serta prekursor untuk material turunan. Kata kunci: Superkapasitor, Metal Organic Framework, ZIF-67, CTAB.