Perpustakaan Digital ITB

Kesadaran untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat emisi penggunaan energi fosil membuat kebutuhan akan energi bersih menjadi meningkat, salah satunya adalah energi green hydorgen yang diperoleh dari proses elektrolisis air. Kelemahan dari proses ini adalah Oxygen Evolution Reaction (OER) yang membutuhkan banyak energi serta material elektrokatalis dari logam mulia yang langka dan mahal. Oleh karena itu dibutuhkan elektrokatalis yang efisien dari logam non mulia untuk mengatasi kelemahan tersebut. Dengan menggunakan perhitungan berbasis Density Functional Theory (DFT), dilakukan penelitian terhadap aktivitas OER dari permukaan elektrokatalis logam NiCuPO(100) murni dan NiCuPO(100)-M yang didoping dengan logam transisi (M = Mn, Fe, Co). Efek doping logam transisi terhadap performa OER diteliti dengan mengevaluasi parameter energi formasi, adsorpsi zat intermediate, profil energi bebas Gibbs, pergeseran pusat pita-d, dan kerapatan keadaan lokal (LDOS). Performa elektrokatalis NiCuPO(100) murni menunjukkan overpotential yang tinggi sehingga kurang cocok untuk diaplikasikan sebagai elektrokatalis OER. Sebaliknya, NiCuPO(100)-M yang didoping logam transisi secara signifikan mengurangi overpotential hingga melampaui performa elektrokatalis IrO2_22. Peningkatan ini disebabkan oleh pusat pita-d yang bergeser lebih dekat ke tingkat Fermi, berdampak pada penguatan adsorpsi OH* dan O* serta menurunkan overpotential OER. Diantara sistem yang didoping, doping Mn dan Fe menghasilkan overpotential OER terendah. Kata kunci: NiCu fosfat, elektrolisis air, reaksi evolusi oksigen, doping logam transisi, DFT