Perpustakaan Digital ITB

Dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan superkapasitor mirip baterai (battery-like supercapacitor) telah menjadi fokus utama dalam penelitian penyimpanan energi karena kemampuannya menggabungkan kapasitas energi tinggi seperti baterai dengan kecepatan pengisian dan pelepasan daya seperti superkapasitor konvensional. Salah satu faktor kunci yang memengaruhi performa elektrokimia superkapasitor adalah morfologi material elektroda, di mana struktur menyerupai batang (rod-like) diketahui mampu menyediakan jalur difusi ion dan elektron yang lebih pendek, sehingga mempercepat proses transfer muatan. Metode kopresipitasi bertahap dengan menggunakan Co-oksalat sebagai benih (seed) dalam pelarut air diketahui mampu menghasilkan morfologi batang tersebut. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh rasio mol kobalt (II) asetat dan amonium oksalat pada tahap pembentukan seed Co-oksalat terhadap performa elektrokimia dari material NCM-oksalat yang disintesis menggunakan metode kopresipitasi bertahap, serta menentukan rasio yang menghasilkan performa paling optimal. Serangkaian percobaan sintesis material elektroda berbasis NCM-oksalat telah dilakukan dengan memvariasikan rasio molar kobalt (II) asetat dan amonium oksalat sebagai seed, yaitu 1:5, 1:3, 1:1, 3:1, dan 5:1. Masing-masing variasi diberi kode Co-1, Co-2, Co-3, Co-4, dan Co-5. Prekursor ini kemudian dikarakterisasi menggunakan scanning electron microscope (SEM) untuk mengamati morfologi yang terbentuk. Selanjutnya, sintesis material NCM-oksalat dilanjutkan dengan metode kopresipitasi bertahap, menggunakan seed dari masing-masing variasi tersebut. Produk hasil sintesis akhir diberi kode NCM-1, NCM-2, NCM-3, NCM-4, dan NCM-5 secara berturut-turut. Material aktif hasil sintesis ini kemudian dikarakterisasi menggunakan x-ray diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa kristal dan SEM untuk mengamati morfologi partikel, dengan fokus pada bentuk dan ukuran partikel dari setiap variasi sampel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampel NCM-1 menghasilkan performa elektrokimia terbaik dengan kapasitas spesifik sebesar 386,21 C/g pada rapat arus 0,5 A/g dan retensi kapasitas sebesar 94% setelah 1000 siklus. Kurva cyclic voltammetry (CV) menunjukkan adanya puncak oksidasi dan reduksi yang merupakan ciri khas dari reaksi Faradaik pada superkapasitor tipe baterai. Selain itu, resistansi transfer muatan (Rct) dan impedansi Warburg (Wo) NCM-1 menunjukkan nilai yang paling rendah dibandingkan sampel yang lain yaitu sebesar 3,53 ? dan 0,26 ? berturut-turut. Hal ini mengindikasikan bahwa rasio kobalt (II) asetat dan amonium oksalat 1:5 (NCM-1) menunjukkan performa elektrokimia paling baik sebagai material elektroda untuk superkapasitor tipe baterai.