Perpustakaan Digital ITB

Pengembangan membran penukar anion (Anion Exchange Membrane, AEM) untuk aplikasi sel bahan bakar, khususnya sel bahan bakar berbasis alkalin (Alkaline Fuel Cell, AFC), banyak diteliti untuk menggantikan penggunaan larutan KOH sebagai elektrolit pada AFC. Sejauh ini, penelitian tersebut difokuskan pada sintesis AEM menggunakan polimer komersial melalui metoda klorometilasi. Namun, membran yang dihasilkan masih memiliki konduktivitas ionik yang rendah dan stabilitas termal dan kimia yang belum memuaskan. Selain itu penggunaan zat kimia yang mahal dan berbahaya dalam metoda klorometilasi menghambat komersialisasi AEM. Dalam penelitian ini, AEM, [2-(Methacryloyloxy) ethyl tri methyl ammonium]-polymerized PBI (disingkat menjadi membran MTAC-Polymerized PBI) disintesis melalui metoda baru yang terdiri dari dua tahap, yaitu impregnasi dan polimerisasi. Kelayakan metoda telah diuji dan sifat-sifat membran yang dihasilkan juga telah dikarakterisasi. Membran disintesis dengan menggunakan dua material dasar, yaitu (i) membran berpori berbasis polybenzimidazole (PBI) digunakan sebagai support, dan (ii) ionic liquid (IL) berbasis gugus amonium kuaterner digunakan sebagai elektrolit. Pada tahap impregnasi, pori-pori membran PBI diisi dengan IL menggunakan sistem vakum filtrasi. Pada tahap polimerisasi, dilakukan grafting pada gugus vinil IL ke gugus N-H pada PBI. Membran MTAC-polymerized PBI yang dihasilkan memiliki konduktivitas ionik sebesar 10.58 x 10-3 S•cm-1 pada temperatur ruang. Dibandingkan dengan jenis AEM lain, membran tersebut memiliki stabilitas kimia yang lebih baik dalam larutan KOH dengan konsentrasi di bawah 6 M. Membran tersebut juga memiliki stabilitas termal yang baik hingga temperatur 2300C. Kinerja membran telah dievaluasi menggunakan sebuah sel bahan bakar alkalin. Untuk penelitian selanjutnya, diusulkan beberapa optimasi, karakterisasi, dan modifikasi terhadap membran tersebut untuk meningkatkan kinerja membran agar dapat digunakan dalam aplikasi sel bahan bakar alkalin.