Perpustakaan Digital ITB

Permintaan global akan energi terbarukan terus meningkat sebagai respon terhadap upaya mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Superkapasitor menjadi salah satu perangkat penyimpanan energi yang dinilai mampu mendukung pengembangan teknologi energi terbarukan. Namun, kapasitas energi superkapasitor masih menjadi tantangan utama. Oleh karena itu, saat ini marak dilakukan pengembangan material elektroda superkapasitor untuk meningkatkan kemampuannya dalam menyimpan energi, salah satunya melalui rekayasa morfologi material elektroda. Oksalat logam transisi menjadi kandidat yang menjanjikan dalam pengaplikasian elektroda superkapasitor karena biaya produksinya yang rendah dengan performa elektrokimia yang baik. Metode kopresipitasi bertahap dalam etilen glikol diketahui mampu mereduksi ukuran partikel sehingga didapatkan material elektroda dengan luas permukaan aktif yang lebih besar. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keberhasilan sintesis NiCoMn-oksalat dengan metode kopresipitasi bertahap menggunakan etilen glikol dan pengaruh rasio kobalt (II) asetat dan amonium oksalat sebagai seed terhadap morfologi dan performa elektrokimia NiCoMn-oksalat hasil sintesis kopresipitasi bertahap. Penelitian diawali dengan pembuatan seed (kopresipitasi tahap pertama) dengan variasi mol kobalt (II) asetat terhadap amonium oksalat, yaitu 1:5, 1:3, 1:1, 3:1, dan 5:1. Masing-masing variasi diberi kode berturut-turut S1, S2, S3, S4, dan S5. Selanjutnya, dilakukan kopresipitasi tahap kedua menggunakan seed hasil kopresipitasi tahap pertama untuk menghasilkan NiCoMn-oksalat. Seluruh proses kopresipitasi dilakukan dengan metode dropwise. Produk hasil sintesis NiCoMn-oksalat diberi kode berturut-turut NCM-1, NCM-2, NCM-3, NCM-4, dan NCM-5. Selanjutnya, kelima sampel tersebut difabrikasi menjadi elektroda untuk dilakukan uji elektrokimia. Dilakukan pula karakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa kristal dan scanning electron microscopy-energy dispersive (SEM-EDS) untuk mengamati morfologi partikel. Pola difraksi XRD menunjukkan bahwa kopresipitasi bertahap menggunakan etilen glikol berhasil mensintesis NiCoMn-oksalat. Morfologi partikel bervariasi seiring dengan perubahan rasio kobalt (II) asetat terhadap amonium oksalat. Sampel NCM-2 hingga NCM-5 memiliki morfologi seperti batang. Namun, NCM-1 yang dihasilkan dari seed dengan rasio kobalt terendah memiliki morfologi yang tidak beraturan. Hasil uji elektrokimia menunjukkan kapasitas spesifik tertinggi dicapai oleh NCM-5 dengan nilai 272,322 C/g pada densitas arus 0,5 A/g. Pengujian 1000 siklus pada sampel NCM-5 menghasilkan nilai retensi kapasitas sebesar 88,55%.