Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Fuel Cell merupakan sumber energi alternatif yang mengkonversi hidrogen menjadi energi listrik, dimana fuel cell yang potensial dikembangkan adalah Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) berbahan dasar polimer komposit. Peluang pengembangan PEMFC masih terbuka, terutama pada material pelat bipolar sebagai bagian dari fuel cell untuk menurunkan harganya. Penelitian ini bertujuan untuk mendapat komposisi optimum pelat bipolar tersebut dengan menggunakan bahan utama grafit sintetis, polimer termoset epoxy, serta penambahan carbon black dengan lima komposis variabel carbon black yaitu 10; 12,5; 15; 17,5 dan 20 wt% menggunakan metoda compression moulding pada temperatur 70 °C dengan tekanan 300 kg.cm-2 selama 4 jam. Konduktivitas listrik tertinggi sebesar 0,32 S.cm-1dicapai pada penambahan carbon black 12,5 wt% dan kekuatan fleksural hanya mencapai 16,21 MPa, sedangkan kekuatan fleksural dan porositas yang optimum terjadi pada penambahan carbon black sebesar 10 wt%. Densitas pelat bipolar tidak mempunyai dampak yang signifikan terhadap penambahan carbon black.

---

Fuel Cell is an alternative energy source that converting hydrogen into electric energy. One of potential developed fuel cell is Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) composite material based. PEMFC development opportunities are still open, especially on the bipolar plate material as part of fuel cell that can reduce the cost.

This research aimed to obtain the optimum composition of PEMFC's bipolar plate using the main ingredient of synthetic graphite, epoxy thermoset polymer, and addition of carbon black with five variable composition, 10; 12.5; 15; 17.5 and 20 wt% using a compression moulding method at temperature of 70 °C and at pressure of 300 kg.cm-2 for 4 hours.

The highest electrical conductivity is 0.32 S.cm-1, which is achieved in the addition of 12.5 wt% carbon black and flexural strength only reaches 16.21 MPa, while the optimum flexural strength and porosity occurred on the addition of 10 wt% carbon black. Density of the bipolar plate has no significant effect on the addition of carbon black."

"Fuel cell adalah suatu alat konversi energi elektrokimia yang mengubah energi kimia (gas H2 dan O2) menjadi energi listrik sebagai hasil utama. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) merupakan salah satu jenis fuel cell yang sedang banyak dikembangkan karena memiliki banyak keunggulan seperti, temperatur operasi yang relatif rendah, power density yang tinggi, emisi gas buang yang rendah, serta energi yang efisien. Bagian penting dari sistem PEMFC adalah pelat bipolar yang merupakan komponen yang memberikan kontribusi berat dan volume yang tinggi mencapai 80% dari berat fuel cell secara keseluruhan. Oleh karena itu, sangat perlu dilakukan suatu rekayasa dengan material komposit yang massa jenisnya ringan namun juga memiliki sifat mekanis dan konduktivitas yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk merekayasa pelat bipolar tersebut dengan menggunakan bahan utama grafit sintetis, polimer termoset epoxy, serta penambahan carbon black dengan komposisi variabel 0-10%. Pembuatan pelat bipolar ini dilakukan dengan proses hot press sebesar 300 kg/cm2 dan temperatur 70_C selama 4 jam dengan cetakan yang berukuran panjang 15 cm, lebar 15 cm, dan tebal 4-5 mm. Setelah dilakukan karakterisasi, maka pelat bipolar ini menghasilkan sifat-sifat yang optimal pada penambahan CB 5%, yaitu kekuatan fleksural 25.726 MPa, konduktivitas 0.295 S/cm, densitas 1.788 gr/cm3, serta porositas 1.644%. Hasil ini masih bisa ditingkatkan terutama nilai konduktivitas pada pelat bipolar tersebut, sehingga diharapkan mampu digunakan sebagai pelat bipolar pada sistem fuel cell untuk sumber energi masa depan.

---

Fuel cell is an electrochemical energy conversion device that changes chemical energy (H2 and O2 gas) to electrical energy as the primary outcome. Polymer electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one type of fuel cell being developed because it has many advantages such as operating temperature is relatively low, high power density, emissions are low, and energy efficient. An important part of the PEMFC system is the bipolar plate is a component that contributes to weight and high volume reaches 80% of the weight of the fuel cell as a whole. Therefore, is very necessary to an engineering with composite materials with a minor density but also has good mechanical properties and conductivity. This research aims to reverse the bipolar plate by using the main material of synthetic graphite, thermosetting epoxy polymers, and the addition of carbon black with variable composition of 0-10%. Bipolar plate manufacturing is done by hot press process with 300 kg/cm2 pressure and temperature of 70oC for 4 hours by using a mold measuring 15 cm long, 15 cm wide, and 4-5 mm thick. After a characterization, the bipolar plate has the properties of the optimal addition of carbon black at 5%, i.e flexural strength 25.726 MPa, conductivity 0.295 S / cm, density 1.788 gr/cm3, and porosity 1.644%. These results could still be improved, especially the value of conductivity of the bipolar plate, so that was expected to be used as bipolar plates in fuel cell systems for future energy sources."

"Fuel Cell merupakan sumber energi alternatif yang mengkonversi hidrogen menjadi energi listrik. Salah satu jenis fuel cell yang potensial dikembangkan adalah Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) berbahan dasar komposit. Namun, pengembangan PEMFC masih terkendala oleh material penyusun pelat bipolar yang hanya memiliki kemampuan konduktivitas rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan komposisi ideal material komposit bermatriks polimer yang akan digunakan sebagai pelat bipolar pada PEMFC. Pelat bipolar yang diharapkan mempunyai sifat konduktivitas dan sifat elektrik yang baik. Pada penelitian ini, digunakan grafit limbah Elelctric Arc Furnace (EAF) dan carbon black sebagai pengisi konduktif dan epoxy resin sebagai matriks polimer. Semua bahan dicampur dan dicetak dengan mesin hotpress. Setiap formulasi dilakukan pengujian sudut kontak, konduktivitas listrik, densitas, porositas, dan kekuatan fleksural. Pengaruh dari penambahan wt.% carbon black menunjukan bahwa kekuatan fleksural menurun dan berbanding terbalik dengan nilai porositas. Konduktivitas tertinggi yang diperoleh adalah 0,22 S/cm.

---

Fuel Cell is an alternative energy source that converting hydrogen into electric energy. One of potential developed fuel cell is Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) composite material-based. However, its bipolar plate's low conductivity become obstacle in its development. This research aim is to find ideal composition of polymer matrix composite materials for PEMFC's bipolar plate which is having high conductivity, light weight, and low cost. Bipolar plates are expected to have good conductivity and electrical properties. In this study, using graphite waste Electric Arc Furnace (EAF), carbon black as conductive filler and epoxy resin as the matrix polymer. All the ingredients are mixed and molded with hotpress machine. Each formulation is the contact angle test, electrical conductivity, density, porosity, and flexural strength. The effect of addition wt.% carbon black showed decreasing the flexural strength inversely with porosity values. The highest conductivity obtained was 0.22 S/cm."

"Polymer Electrolyt Membrane Fuel Cell (PEMFC) merupakan salah satu teknologi ramah lingkungan yang cukup menjanjikan bila digunakan pada bidang transportasi dan aplikasi lainnya karena memiliki effisiensi yang tinggi dan temperatur operasi yang rendah. Pelat bipolar merupakan komponen penting dari PEMFC yang berperan terhadap lebih dari 60 % berat dan 30 % total biaya dari keseluran fuel cell. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan pelat bipolar yang ringan, mudah diproses dan murah dengan konduktivitas dan kekuatan yang baik. Pelat bipolar terbuat dari material komposit dengan pencampuran antara grafit sintesis, carbon black dan epoxy resin sebagai matriks dan penambahan polyaniline sebanyak 50 mg, 100 mg, 150 mg dan 200 mg pada mesin hot press dengan temperatur 700°C selama 4 jam. Nilai konduktivitas semakin meningkat dari 0,231 S/cm menjadi 0,293 S/cm pada penambahan polyaniline dari 50 mg menjadi 200 mg dan kekuatan fleksural yang dihasilkan mendekati 20 Mpa.

---

The Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is a promising candidate as zero-emission power source for transport and other applications due to its high efficiency and low-temperature operation. Bipolar plate is a vital component of PEM fuel cells, which constitute more than 60% of the weight and 30% of the total cost in a fuel cell stack. The objective of this research is to develop lightweight, easy-to-process, and cheap bipolar plate with high conductivity and good mechanical strength.

The bipolar plate was made by composit material with mixing graphite synthetic, carbon black, and epoxy resin as a matrix and 50 mg, 100 mg, 150 mg, and 200 mg polyaniline addition by hot press molding process at temperature 700°C for 4 hours. The conductivity increase from 0,231 S/cm to 0,293 S/cm with the addition of polyaniline from 50 mg to 200 mg and the flexural strength reach allmost 20 Mpa."

"Polymer elektrolyte membrane fuel cell merupakan energi alternatif menjanjikan dikarenakan efisiensi tinggi dan emisinya rendah. Pelat bipolar merupakan komponen utama dari PEMFC yang hampir mempengaruhi seluruh berat dan harga dari sel. Pada penelitian ini, material untuk pelat bipolar adalah komposit polimer yang dibuat dengan compression molding pada temperatur 70°C, tekanan 300 kg/cm2 selama 4 jam. Epoxy resin sebagai matrik komposit dicampurkan dengan grafit, 5% carbon black dan 50 mg, 100 mg, 150 mg, 200 mg polyaniline yang digunakan untuk meningkatkan konduktivitas listrik. Untuk mengetahui sifat mekanis pelat bipolar, dilakukan pengujian densitas, konduktivitas, fleksural, porositas dan SEM, serta EDS, sedangkan untuk sifat permukaan, dilakukan pengujian sudut kontak. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pengaruh dari polyaniline sebagai polimer konduktif baru terlihat pada penambahan 200 mg, dimana memiliki konduktivitas 0,295 S/cm dan kekuatan fleksural 24, 549 Mpa.

---

Polymer electrolyte membrane fuel cell is a promising alternative energy because of high eficiency and low emission. Bipolar plate is a major component of PEMFC, which takes large portion of cell volume and cost. In this study, material fo bipolar palte is polymer composite were fabricated by compression molding at temperature 70°C, pressure 300 kg/cm2 for 4 hours. Epoxy resin as composite matrix mixed with graphite, 5 % carbon black and 50 mg, 100 mg, 150 mg, 200 mg polyaniline, were used for increasing the electric conductivity.

Mechanical properties of bipolar plate were identified by density, conductivity, flexural, porosity, SEM and EDS testing, whereas for surface properties, contact angle were tested. The results show that polyaniline as conducting polymer would be affected at 200 mg addition, which has conductivity 0,295 S/cm and flexural strength 24,549 Mpa."

"Fuel cell merupakan salah satu energi alternatif yang dipilih karena sangat efisien dan ramah lingkungan. Namun fuel cell memiliki harga yang cukup tinggi akibat material penyusun yang menyebabkan massanya menjadi berat dan proses manufaktur yang rumit. Pelat bipolar sangat berkontribusi pada sifat PEM fuel cell, sehingga dibutuhkan pelat bipolar yang ringan, mudah diproses, dan murah. Penelitian ini mengembangkan komposit pelat bipolar menggunakan matriks epoxy, penguat grafit EAF (grafit limbah hasil dapur listrik peleburan besi baja), dan variasi komposisi carbon black sebagai conducting filler sebesar 0, 2.5, 5.0, 7.5, dan 10 wt. % untuk mendapatkan sifat konduktivitas dan mekanis yang baik. Sifat-sifat dari komposit yang dihasilkan diuji dengan pengujian konduktivitas, densitas, porositas, dan fleksural. Hasil pengujian didapatkan nilai karakteristik optimum adalah terdapat pada komposisi 5 wt. % conducting filler carbon black karena memiliki nilai konduktivitas listrik tertinggi sebesar 0.26 S.cm-1 , densitas sebesar 1.81 gr.cm-3, porositas sebesar 0.77 % dan nilai fleksural yang baik sebesar 16.75 Mpa.

---

Fuel cell is the one of alternative energies because it had high efficiency and eco-friendly energy. The disadvantage of fuel cells are its heavyness and its low processability, which leads to its high price. Bipolar plate is one of key components of fuel cell. Therefore, we need a lightweight, easy-to-process, and cheap bipolar plates.

In this study, we develop a bipolar plate composite by using epoxy, EAF graphite reinforcement, and carbon black as a conducting filler and varying its composition 0, 2.5, 5, 7.5, and 19 wt.% to develop good conductivity and mechanical properties. Composite properties are evaluated by using density tests, porosity tests, conductivity tests and flexural tests.

From the results, we can conclude that the third composition had the optimal properties with 44 % wt. conducting filler carbon black because it had the best conductivity properties in 0.26 S.cm-1, density 1.81 gr.cm-3 , porosity 0.77% and good flexural strength in 16.75 Mpa."

"Krisis energi dunia yang menyebabkan dibutuhkannya suatu terobosan dibidang energi yang bersifat terbarukan, ramah lingkungan juga menghasilkan efisiensi yang tinggi. terhadap Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) salah satu energi alternatif yang sedang gencar dilakukan penelitian untuk menghasilkan kontribusi dalam krisis energi dunia. Tingginya biaya produksi PEMFC menyebabkan komponen ini mahal untuk itu, focus penelitian ini terhadap material yang akan digunakan untuk mengurangi biaya produksi. Penelitian ini dilakukan melihat pengaruh karakteristik penambahan 1-5%wt Multiwalled Carbon Nano Tube (MWCNT) dari total berat grafit terhadap Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). MWCNT merupakan pengisi yang berukuran nano dan merupakan konduktor yang bagus yang fungsinya sebagai pengisi. Material yang digunakan dalam pembuatan pelat bipolar PEMFC yaitu grafit dari limbah industri baja tungku pembakaran listrik (EAF) berfungsi sebagai penguat, MWCNT, dan epoksi sebagai matriks. Metode fabrikasi yaitu pencampuran material dengan pengaduk berkecepatan tinggi, kemudian tekan panas selama empat jam dan didinginkan selama 12 jam kemudian. Hasil paling optimum didapatkan pada 5%wt MWCNT dengan nilai konduktifitas (ASTM B 193) 6.84 S/cm, kekuatan fleksural (ASTM D790) 97.14 MPa, densitas (ASTM D792) 1.80 g/cm3, porositas (ASTM C20) 0.34 %, sedangkan pada topografi perpatahan dilihat dengan menggunakan Field Emission Scanning Electron Microscope (FE SEM) dengan kondisi permukaan yang terdapat penggumpalan MWCNT sebagai inisiasi perpatahan.

---

World energy crisis that caused it needs a breakthrough in the field of energy that are renewable, environmentally friendly also produces high efficiency. Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one alternative energy is being intensively conducted research to produce a contribution to the world energy crisis. The high cost of production is expensive PEMFC cause components to it, focus on the study material to be used to reduce the cost of production. This research was conducted to see the influence of the characteristics of the addition of 1-5% Multiwalled Carbon Nano Tube (MWCNT) of the total weight of graphite against electrolyte Proton Membrane Fuel Cell (PEMFC). MWCNT is a nano sized fillers and is a good conductor that functions as a filler. Materials used in the manufacture of the graphite bipolar plates of PEMFC steel industry waste electrical furnace (EAF) to function as an amplifier, MWCNT, and epoxy as a matrix. The fabrication method is mixing the material with a high-speed mixer, then press hot for four hours and cooled for 12 hours. The most optimum results obtained at 5 %wt MWCNT conductivity value (ASTM B 193) 6.84 S / cm, flexural strength (ASTM D790) 97.14 MPa, density (ASTM D792) 1.80 g/cm3, porosity (ASTM C20) 0.34%, while the topography of fracture seen using Field Emission Scanning Electron Microscope (FE SEM) with surface conditions contained MWCNT agglomeration as fracture initiation."

"ABSTRAKPolymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) merupakan salah satu energyalternative untuk mengatasi keterbatasan energi fosil, serta ramah lingkungan.Pelat bipolar merupakan komponen penting pada PEMFC sebagai pengumpul danpentransfer elektron dari anoda menuju katoda. Pada penelitian ini pelat bipolardibuat dari grafit komposit yang terdiri dari matriks grafit Electric Arc Furnace(EAF), carbon black dan multi-walled carbon nanotube sebagai filler, dan resinepoksi sebagai binder. Bahasan utama penelitian ini ialah pengaruh penambahanmulti-walled carbon nanotube yaitu sebanyak 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% terhadapkonduktivitas karakteristik material pelat bipolar. Karakterisasi pelat bipolardengan melakukan beberapa pengujian yaitu uji konduktivitas, uji flexural, ujidensitas, uji porositas dan pengamatan dengan menggunakan FE SEM. Hasil daripeneltian ini, penambahan multi-walled carbon nanotube pelat bipolar dapatmeningkatkan sifat konduktivitas hingga menjadi 8.95 S/Cm dan kekuatanflexural bipolar yaitu sebesar 59.11 Mpa. Namun, penambahan multi-walledcarbon nanotube memiliki titik optimum pada penambahan 3%, penambahanmulti-walled carbon nanotube diatas 3% dapat menurunkan kembali sifatkonduktivitas dan flexural pelat bipolar akibat penggumpalan atau aglomerat darimulti-walled carbon nanotube

---

AbstractPolymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one of the alternativeenergy to overcome the limitations of fossil energy, as well as environmentalfriendly. Bipolar plate in PEMFC is an important component as collector andtransferor o f electron from anode to cathode. In this research the bipolar plate ismade from graphite composite consisting of Electric Arc Furnace (EAF) graphiteas matrice, carbon black and multi-walled carbon nanotube as filler, and opxyresin and hardener as binder. The main subject of this research is effect ofaddition multi-walled carbon nanotube that is as much as 1%, 2%, 3%, 4% and5% to the characteristics of bipolar plate. Characterization of bipolar plate bydoing some testing iare conductivity test, flexural test, density test, porosity test,and observation with FE SEM. Result from this research is addition of multiwalledcarbon nanotube can improve the conductivity to be 8.95 S/cm andflexural properties of bipolar plate is 59.11 Mpa. However, the excessive additionof multiwalled carbon nanotube has an optimum point on the addition 3%, theaddition multi-walled carbon nanotube over can return decreace the conductivityand flexural properties of bipolar plate because there is agglomeration multiwalledcarbon nanotube."

"Pelat bipolar merupakan komponen utama dalam Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pada penelitian ini pelat bipolar dibuat dari grafit komposit yang terdiri dari matriks grafit Electric Arc Furnace (EAF), carbon black sebagai filler, dan resin epoksi sebagai binder. Semua bahan dicampur dengan menggunakan high speed mixer dengan variabel waktu pencampuran 10, 30, 60, 90, dan 120 detik. Metode compression moulding dilakukan dalam pembuatan pelat bipolar dengan menggunakan tekanan 55 MPa selama 4 jam pada temperatur 100°C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu pencampuran selama 90 detik menghasilkan pelat bipolar dengan karakteristik optimum dengan nilai konduktivitas tertinggi sebesar 5,3 S/cm. Kekuatan fleksural sebesar 78,129 MPa dicapai pada waktu pencampuran 30 detik. Namun demikian, densitas terendah sebesar 1,74 g/cm3 diperoleh dengan melakukan 120 detik pencampuran, dan porositas terkecil 3,19% diperoleh pada 60 detik waktu pencampuran. Pengamatan visual menunjukkan bahwa seluruh pelat bipolar mempunyai penampakan yang baik, tidak retak, dan permukaan yang rata.

---

Bipolar plate is the main component in the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). In this study, bipolar plates made of carbon-carbon composites consisting of EAF (Electric Arc Furnace) graphite matrix, carbon black as filler, and epoxy as the binder. All subtances were mix together with high speed mixer with variable mixing time is 10s, 30s, 60s, 90s, 120s. Compression moulding is used in the process with 550 MPa pressure, for four hours with temperature of 100°C.

The result of this study shows that 90s mixing time has the highest value for conductivity 5,3 S/cm. Highest flexural strength 78,129 MPa reached when 30s mixing time applied. The lowest density 1,74 g/cm3 attained in 120s mixing time, and the lowest porosity 3,19% attained in the variation 60s. Visual examination shows that all the bipolar plate have a good appereance, no cracks, and flat surface."

"Komponen utama dalam sebuah rangkaian PEM fuel cell adalah pelat bipolar yang mempunyai fungsi utama sebagai pengumpul dan pemindah elektron dari anoda menuju katoda. Karena fungsi tersebut sehingga pelat bipolar harus memunyai konduktivitas yang tinggi sesuai dengan standart yang ditetapkan DOE (Department of Energy) Amerika. Agar diperoleh pelat bipolar yang ringan dan murah tapi memiliki kemampuan yang tinggi, maka dikembangkanlah palet bipolar yang terbuat dari komposi PP/C - Cu. Dalam proses pembuatan pelat bipolar komposit PP/C - Cu ini menggunakan proses compounding, hot blending, dan hot pressing. Penelitian ini menggunakan variasi bahan komposisi PP - g - MA yaitu 5 wt % PP - g - MA, 6 wt % PP - g - MA, 7 wt % PP - g - MA. Berdasarkan hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan butiran PP - g - MA secara umum meningkatkan kekuatan tarik dan densitas dan menurunkan kekuatan tarik, konduktivitas listrik, dan porositas pelat bipolar.

---

Major component in PEM fuel cell is bipolar plates that have major function as loading and move is electron of anode wends cathode. Since that function so bipolar plate that shall tall conductivity according to standard which established by DOE (Department of Energy ) America. Plate gets that light in weight and cheap but has tall ability, therefore developed bipolar plate one made from Composite PP / C'Cu. In makings process lisps bipolar composite PP / C'Cu this utilizes process compounding, hot blending , and hot pressing . This research utilizes composition material variation PP'g'MA which is 5 wt % PP'g'MA, 6 wt % PP'g'MA, 7 wt % PP'g'MA. Base observational result that added particulate PP'g'MA in common increase tensile strength and density and downs tensile strength, electric conductivity, and bipolar plate porosity."