Perpustakaan Digital ITB
Transisi energi global menuju sumber terbarukan telah mendorong pencarian solusi
penyimpanan energi yang lebih aman, ringkas, efisien, dan andal karena sifatnya yang
intermiten. Baterai Seng-Udara (ZAB) menjadi salah satu pilihan yang menjanjikan dalam
sistem penyimpanan energi karena kepadatan energinya yang tinggi, ketersediaan sumber
daya, dan biaya yang lebih rendah. Namun, adopsi skala besarnya terhambat oleh Reaksi
Reduksi Oksigen (ORR) dan Reaksi Evolusi Oksigen (OER) yang lambat di katoda udara,
sehingga membutuhkan elektrokatalis untuk meningkatkan kinerja elektrokimia.
Penelitian ini bertujuan menyediakan metode sederhana untuk mensintesis elektrokatalis
berbasis karbon dengan logam non-mulia dan doping heteroatom guna meningkatkan kinerja
ZAB. Empat variasi elektrokatalis, yaitu Co@H-NCNT, Co,Fe@H-NCNT, Co,Ni@HNCNT,
dan Fe,Ni@H-NCNT, difabrikasi dan dievaluasi menggunakan Electrochemical
Impedance Spectroscopy (EIS), Cyclic Voltammetry (CV), Galvanostatic Charge-Discharge
(GCD), dan analisis Open Circuit Potential (OCV). Sifat fisik dikarakterisasi melalui
Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), dan Analisis Brunauer-
Emmett-Teller (BET). Hasil menunjukkan bahwa elektrokatalis bimetal memiliki aktivitas
elektrokatalitik yang lebih baik dibandingkan varian logam tunggal. Di antara mereka,
nanopartikel besi dan nikel yang dienkapsulasi dalam karbon nanotube berlubang yang
didoping nitrogen (Fe,Ni@H-NCNT) merupakan varian dengan kinerja terbaik dengan
resistansi transfer muatan terendah (434,9 ?), OCV yang cukup tinggi (1.093 V), efisiensi
coulombik tertinggi (10,82%), dan aktivitas bifungsional yang unggul. Varian ini
menunjukkan struktur mesopori dengan luas permukaan spesifik rata-rata 81,2 m²/g, diameter
pori 10,4 nm, dan kandungan atom Fe, Ni, dan N masing-masing sebesar 5,59% berat, 7,98%
berat, dan 1,27% berat. Pengaruh kelembapan relatif (70% dan 90%) terhadap ZAB dengan
kinerja terbaik dievaluasi setelah paparan selama 24 jam dalam kondisi terkendali. Penurunan
kinerja ZAB yang signifikan diamati, termasuk berkurangnya OCV sebesar 0,8 V, respons
arus CV rendah di bawah 0,2 mA, dan penyimpangan dari perilaku GCD yang normal.