Perpustakaan Digital ITB

Seiring dengan peralihan dunia menuju energi terbarukan, kebutuhan akan penyimpanan energi yang efisien menjadi semakin penting. Proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) telah muncul sebagai teknologi yang menjanjikan untuk menghasilkan hidrogen murni. Namun, potensinya terbatas oleh tantangan seperti tingginya biaya membran serta permasalahan stabilitas mekanik dan termal. Untuk mengatasi tantangan tersebut, penelitian ini mengusulkan pengembangan membran penukar proton berpori (PF-PEMs) yang lebih maju. Membran diproduksi menggunakan polimer aromatik tersulfonasi yang disintesis melalui direct sulfonation dan dikombinasikan dengan substrat PTFE berpori. Teknik fabrikasi pore-filling diterapkan untuk memastikan keseimbangan antara stabilitas struktural dan performa elektrokimia. Untuk mengurangi pembengkakan sambil menjaga integritas, digunakan juga teknik crosslinking. Sifat utama membran, kapasitas pertukaran ion, konduktivitas proton, serta stabilitas termal dan oksidatif, dikarakterisasi menggunakan FTIR, DSC, dan TGA. Penelitian ini menunjukkan bahwa rasio polimer terhadap crosslinker serta ketebalan substrat berpori berpengaruh signifikan terhadap performa membran. CV-02 (crosslinker rendah, substrat tipis) menunjukkan konduktivitas tertinggi (68 mS/cm pada 60°C), namun cepat terdegradasi di bawah kondisi oksidatif. CV-01 (crosslinker berlebih) menunjukkan stabilitas oksidatif dan termal yang baik. TGA mengonfirmasi degradasi bertahap, dengan kerusakan utama polimer terjadi sekitar 500°C, sementara membran SPEEK umumnya stabil hanya hingga 300°C. DSC menunjukkan suhu transisi kaca sebesar 110°C. Ini menunjukkan strategi efektif untuk menyeimbangkan performa dan durabilitas dalam aplikasi PEMWE yang dapat diskalakan.