Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pemanasan global menjadi momok yang menakutkan bagi manusia, seiring dengan meningkatnya konsumsi energi primer berbahan bakar fosil yang menimbulkan gas efek rumah kaca. Hal ini mendorong para peneliti di seluruh dunia untuk merubah kebiasaan tersebut ke energi baru terbarukan (EBT). Namun, EBT baik itu fotovoltaik (PLTS) maupun pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) keduanya memiliki sifat intermittent sehingga dibutuhkan alat penyimpanan energi untuk menanggulangi sifat intermittent. Salah satu alat penyimpan energi adalah Kapasitor Lithium Ion (KLI). Penyimpanan energi jenis ini mempunyai karakteristik densitas daya dan energi spesifik yang berada diantara baterai lithium ion dan kapasitor konvensional, sehingga diharapkan mampu memiliki kapasitas mendekati Baterai Lithium Ion dengan densitas daya yang dimiliki mendekati Kapasitor konvensional. Salah satu alternatif bahan material yang dapat digunakan untuk pembuatan KIL yaitu, sampah organik, khususnya dalam penelitan ini ampas tebu. Hasil penggilingan tebu berupa ampas kasar kemudian di olah menjadi karbon aktif dengan memperhatikan variasi suhu aktivasi KOH. Karbon aktif pada skripsi ini memiliki luas permukaan mencapai 2136,66 m2/g terjadi pada suhu aktivasi 800°C. Berdasarkan hasil yang diperoleh melalui prediksi machine learning didapatkan nilai kapasitansi dengan suhu aktivasi 800oC, 700oC dan 600oC masing-masing sebesar 141,214 F; 80,955 F dan 102,855 F dengan MAE sebesar 28,11. Suhu aktivasi memiliki peran penting dalam penentuan hasil luas permukaan dan kapasitansi pada Kapasitor Lithium Ion.

---

Global warming is a frightening specter for humans, along with the increased consumption of fossil fuel-based primary energy that causes greenhouse gases. This prompted researchers around the world to change these habits to renewable energy (EBT). However, both photovoltaic (PLTS) and wind power plants (PLTB) both have intermittent characteristic so, that energy storage system are needed to cope with intermittent characteristic. One of the energy storage devices is Lithium Ion Capacitors (KIL). This type of energy storage has specific power and specific energy characteristics that are between lithium ion batteries and conventional capacitors, so it is expected to be able to have a capacity close to Lithium Ion Batteries with power density that are close to conventional capacitors. One alternative material that can be used for the manufacture of KIL is organic waste, especially in this research is sugarcane bagasse. The results of sugarcane milling in the form of coarse pulp then processed into activated carbon with temperature variation in KOH activation. Activated carbon in this thesis has a surface area of 2136.66 m2 / g which occurs at an activation temperature of 800 ° C. Based on the results obtained through machine learning prediction, the capacitance values with activation temperatures of 800 oC, 700 oC and 600 oC were 141.214 F; 80,955 F and 102,855 F with MAEs of 28.11. Activation temperature has an important role in determining the results of surface area and capacitance in Lithium Ion Capacitors."

"Peningkatannya penggunaan energi fosil di dunia sangat berpengaruh terhadap tingginya efek gas rumah kaca. Penggunaan energi baru terbarukan merupakan salah satu solusi dalam mengatasi masalah tersebut, namun beberapa energi baru terbarukan memiliki kekurangan pada sisi intermittent sehingga dibutuhkannya penyimpanan energi dalam upaya menstabilkan output tersebut. Meningkatnya pengaplikasian penyimpanan energi di berbagai sektor mendorong perkembangan peranti penyimpanan energi untuk dapat memiliki perfoma energi dan daya yang tinggi, sehingga banyak sekali peneliti yang mencoba membuat suatu penyimpanan energi hibrida dengan kombinasi elektroda superkapasitor dan baterai lithium ion untuk memperoleh kelebihan dari kedua sisinya. Peranti ini disebut juga Kapasitor Lithium Ion. Katoda Kapasitor Lithium Ion terbuat dari material karbon aktif berbahan dasar ampas tebu yang dilakukan aktivasi fisika pada suhu tetap 800oC selama 90 menit dengan nilai rasio KOH terhadap karbon yang bervariasi. Besar rasio aktivator KOH terhadap karbon pada proses aktivasi sebanding dengan susut massa yang dihasilkan. Karbon aktif ampas tebu (SBAC) menghasilkan nilai luas permukan spesifik yang sangat tinggi, yaitu 3554,820m2/g yang didapatkan dari uji Brunauer-Emmet-Teller. Selain BET, SBAC dilakukan karakterisasi komposisi unsur dengan pengujian Energy Dispersive X ray yang menghasilkan informasi berupa persentase atom karbon sebesar 80%. Nilai rasio ID/IG dan La diperoleh dari uji Raman Spectroscopy untuk melihat struktur karbon dan besar ukuran kristalit. Pembuatan model persamaan dalam memprediksi hasil estimasi performa elektrokimia menghasilkan nilai kapasitansi spesifik sebesar 265,361 F/g.

---

The increasing use of fossil energy in the world is very influential in the high effect of greenhouse gases. The use of renewable energy is one solution to overcome this problem. Still, some renewable energy has shortcomings on the intermittent side so that energy storage is needed to stabilize the output. The increasing application of energy storage in various sectors encourages the development of energy storage devices to be able to have high energy and high power so that many researchers try to make hybrid energy storage with a combination of supercapacitor electrodes and lithium-ion batteries to obtain advantages from both sides. This device is also called a Lithium-Ion Capacitor. Lithium-Ion capacitor cathode is made of activated carbon material based on sugarcane bagasse, which is carried out in physical activation at a fixed temperature of 800oC for 90 minutes with the variation of the ratio KOH to carbon. The ratio of KOH to carbon activator in the activation process is proportional to the mass loss produced. Sugarcane bagasse activated carbon (SBAC) produces very high specific surface area values, ie, 3554,820m2/g obtained from the Brunauer-Emmet-Teller test. In addition to BET, SBAC characterization of elemental composition was done by testing Energy Dispersive X-ray, which produced information in the form of a carbon atom percentage of 80%. ID/IG and La ratio values were obtained from the Raman Spectroscopy test to see the carbon structure and crystallite size. Making an equation model in predicting the results of the estimated electrochemical performance produces a specific capacitance value of 265,361 F/g."

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk menghasilkan karbon aktif dari ampas tebu dengan luas permukaan melebihi 800 m2/gram dan mengetahui pengaruh metode aktivasi, suhu aktivasi dengan KOH, dan waktu aktivasi dengan KOH terhadap luas permukaan karbon aktif yang dihasilkan.Aktivasi kimiawi dilakukan dengan menggunakan KOH pada suhu 600oC, 700oC, dan 800oC selama ½ jam dan 1 jam. Sebagai pembanding dilakukan aktivasi fisika tanpa KOH pada suhu 700oC selama 1 jam. Karbon aktif yang diperoleh dikarakterisasi luas permukaannya. Luas permukaan tertinggi 1135 m2/gram diperoleh dari aktivasi menggunakan KOH selama ½ jam pada suhu 800oC. Dengan metode aktivasi fisika diperoleh luas permukaan 293 m2/gram.

---

ABSTRACTThis research aims to produce activated carbon made from sugarcane bagasse with a surface area exceeding 800m2/gram and determine the effect of activation method, temperature of KOH activation, and time of KOH activation of the surface area of activated carbon. Chemical activation performed using KOH at a temperature of 600oC, 700oC, and 800oC for ½ hour and 1 hour. As a comparison, physics activation performed without KOH at a temperature of 700oC for 1 hour.Surface area of activated carbon was characterized. The highest surface area is 1135m2/gram obtained from KOH activation for ½ hour at temperature of 800oC. Through the physical activation, the surface area is 293m2/gram."

"ABSTRAKEnergi terbarukan berpotensi tidak hanya dapat mengurangi pencemaran lingkungan tetapi juga dapat mengurangi biaya operasional dalam menggunakannya. Umumnya, penggunaan energi khususnya energi listrik terbarukan memerlukan piranti penyimpanan yang dapat menyimpan energi tersebut dalam kurun waktu tertentu, terlebih lagi dapat digunakan kapan saja bahkan dalam krisis pun, yang dikenal sebagai baterai. Lithium-ion merupakan jenis baterai yang paling banyak digunakan sebagai energy storage. Sekalipun Lithium-ion memiliki kelebihan tertentu, saat ini diperlukanya tempat penyimpanan energi yang memiliki karakteristik energi dan daya densitas yang tinggi dimana hal tersebut dapat dipenuhi oleh sebuah hibrid kapasitor seperti kapasitor lithium-ion (KLI). Ketergantungan nilai kapasitansi dari sebuah kapasitor lithium-ion terdapat pada luasan permukaan elektroda sehingga penelitian ini mempelajari pengaruh perbandingan massa pada tahapan aktivasi terhadap luaran karbon aktif yang terbuat dari eceng gondok. Eceng gondok diolah dari bahan mentah menjadi bahan karbon aktif dengan menggunakan aktivasi KOH dimana dilakukan variasi perbandingan berat karbon terhadap berat aktivator KOH. berdasarkan hasil pengujian BET, luas permukaan karbon aktif eceng gondok mencapai 791,8 m²/g dan juga berdasarkan pengujian elektrokimia Cyclic Voltammetry dan Galvanostatic Charge-discharge, kapasitansi spesifik dan energi spesifik dari KLI yang dibuat memberikan hasil sebesar 1,121 F/g dan 4,484 Wh/kg.

---

ABSTRACT

Renewable energy has the potential to not only reduce environmental pollution but also reduce operational costs in using it. Generally, energy use, especially renewable electricity, requires storage devices that can store that energy in a certain period of time, moreover it can be used at any time even in a crisis, known as a battery. Lithium-ion is the type of battery that is most widely used as energy storage. Even though Lithium-ion has certain advantages, it currently requires energy storage that has high energy and density characteristics where it can be fulfilled by a hybrid capacitor such as a lithium-ion capacitor (KLI). The dependence of the capacitance value of a lithium-ion capacitor is on the electrode surface area so that this study studies the effect of mass comparison on the activation stage of the activated carbon output made from water hyacinth. Water hyacinth is processed from raw materials into activated carbon by using KOH activation where variations in the weight of carbon against the weight of KOH activator are carried out. Based on the results of the BET test, the surface area of ​​water hyacinth activated carbon reached 791,8 m²/g and also based on the electrochemical testing of Cyclic Voltammetry and Galvanostatic Charge-discharge, the specific capacitance and specific energy from KLI produced yielded 1,121 F/g and 4,484 Wh/kg."

"Dengan tren perkembangan sumber energi baru terbarukan EBT dan mobil listrik, tuntutan akan piranti penyimpan energi PPE berperforma tinggi tidak dapat dihindari. Peningkatan yang signifikan telah dicapai melalui penelitian mengenai mekanisme penyimpanan energi dan penelitian material baru. Saat ini, PPE dengan kepadatan energi tinggi diwakilkan oleh baterai, dan PPE dengan kepadatan daya tinggi diwakilkan oleh superkapasitor. Namun beberapa aplikasi membutuhkan kepadatan energi dan daya yang tinggi. Solusinya adalah kapasitor ion lithium, yang menggabungkan mekanisme kerja dari baterai dan superkapasitor.

Pada penelitian ini, setengah sel kapasitor ion lithium disusun menggunakan elektroda berbahan karbon aktif yang telah tersedia secara komersial dan karbon aktif yang disintesis dari limbah tongkol jagung. Pengujian BET menunjukkan bahwa proses aktivasi dapat meningkatkan luas permukaan spesifik SSA dari karbon tongkol jagung lima kali lebih tinggi, yaitu mencapai 615,448 m /g. Sementara pengujian elektrokimia menunjukkan bahwa semakin tinggi SSA, maka kapasitas spesifik menjadi lebih besar. Dari tiga elektroda yang berbeda, elektroda berbahan karbon aktif komersial menunjukkan performa yang lebih unggul dengan kapasitas spesifik sebesar 91,85 mAh/g.

---

Nowadays, the development of renewable energy and electric carsmaking the demand for high performance energy storage devices unavoidable. Significant improvements have been achieved through research on energy storage mechanisms and investigation on new materials. At this time, the high energy density energy storage is represented by batteries, and high power density device is represented by supercapacitors. However, some applications require both of high energy and power density. The solution is combining the mechanism of the battery and the supercapacitor as lithium ion capacitor.

In this study, half cell lithium ion capacitor were assembled using commercially available activated carbon electrodes and activated carbon electrodes synthesized from corncob waste. The BET test shows that the activation process can increase the specific surface area SSA of corncob carbon up to five times higher, reaching 615,448 m g. While electrochemical characterization shows that the higher the SSA, the higher specific capacity achieved. From three different electrodes, commercial activated carbon electrodes show superior performance with a specific capacity of 91.85 mAh g."

"Peningkatan penggunaan akan energi terbarukan yang ramah lingkungan menjadi alasan dalam perkembangan penelitian mengenai sistem penyimpan energi. Kepadatan daya dan energi menjadi salah satu faktor penentu pemilihan jenis sistem penyimpan energi. Kapasitor lithium ion (KLI) menjadi salah satu alternatif untuk menjawab kekurangan kepadatan daya pada baterai lithium ion (BLI) dan kepadatan energi pada superkapasitor. Nilai kapasitansi sebuah KLI dipengaruhi oleh karakteristik material katoda berupa luas spesifik permukaan, pori, dan kandungan unsur pada karbon aktif. Penelitian dan pengembangan karbon aktif berbasis biomassa sebagai material elektroda KLI telah menarik banyak perhatian dari para peneliti karena sumber daya biomassa yang melimpah, termasuk limbah tongkol jagung. Urgensi untuk menemukan alternatif karbon yang berbahan murah dan sederhana dapat diperoleh dengan mensintesis limbah tongkol jagung yang berlimpah dan cocok dengan sifat karbon. Penggunaan agen aktivator kimia selama proses aktivasi sangat penting untuk menghasilkan karbon aktif yang diinginkan, termasuk luas permukaan yang tinggi dan daya konduksi listrik yang baik. Di antara berbagai agen kimia, KOH dan ZnCl2 telah banyak digunakan mensintesis karbon aktif. Pada penelitian ini, karbon aktif berbahan tongkol jagung dengan variasi agen aktivator KOH dan ZnCl2 serta variasi rasio karbon dengan agen aktivator disintesis sebagai material katoda KLI dan dianalisis pengaruhnya terhadap kinerja KLI. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), Brunauer-Emmett-Teller (BET), serta Raman spectra digunakan untuk mengkarakterisasi karbon aktif. Hasil pengujian menunjukkan semua sampel memiliki pori berukuran mikro yang merata serta kandungan unsur karbon di atas 80%. Pori dengan ukuran terkecil terlihat pada sampel CACK12 dengan ukuran 0.2 µm. Luas permukaan karbon aktif berbahan tongkol jagung yang didapat baik dari agen aktivator KOH dan ZnCl2 dengan variasi karbon dan agen aktivator 1:3 (CACK13 dan CACZ13) tidak jauh berbeda yaitu: di kisaran nilai 800 m2/g. Kristalit yang terbentuk pada CACK dan CACZ berupa karbon amorf yang padat. Sampel karbon aktif yang dibuat selanjutnya disintesis menjadi katoda KLI dengan LTO sebagai material anodanya. Pengujian elektrokimia dilakukan melalui cyclic-voltammetry (CV) dan charge discharge (CD). Dari hasil pengujian didapat nilai kapasitansi spesifik tertinggi pada KLI-K3 dengan nilai 28,04 F/g dengan energi spesifik112,14 Wh/kg dan daya spesifik 1032.69 W/kg.

---

The enhancement of renewable energy use which is environmentally friendly is the reason in the development of research on energy storage systems. Power and energy density is one of the determining factors in choosing the type of energy storage system. Lithium ion capacitors (LIC) are an alternative to answer the lack of power density in lithium ion batteries (LIB) and energy density in supercapacitors. The capacitance value of a LIC is influenced by the characteristics of the cathode material such as specific surface area, pore, and elemental content in activated carbon.

The research and development of biomass-based activated carbon as a LIC electrode material has attracted much attention from researchers because of its abundant biomass resources, including corncob waste. The urgency to find carbon alternatives that are cheap and simple can be obtained by synthesizing corn cobs waste that is abundant and suitable with carbon properties. The use of chemical activator agents during the activation process is very important to produce the desired activated carbon, including high surface area and good electrical conductivity. Among various chemical agents, KOH and ZnCl2 have been widely used to synthesize activated carbon.

In this study, activated carbon made from corncob with variations of activator agents KOH and ZnCl2 and variations in the ratio of carbon with activator agents were synthesized as LIC cathode material and analyzed for their effect on LIC performance. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), Brunauer-Emmett-Teller (BET), and Raman spectra are used to characterize activated carbon.

The test results show all samples have a uniform micro-sized pore and carbon element content above 80%. The surface area of activated carbon made from corn cobs obtained from both KOH and ZnCl2 activator agents with carbon variations and 1: 3 activator agents (CACK13 and CACZ13) is not much different, namely: in the range of 800 m2 / g. The crystallites formed in CACK and CACZ are solid amorphous carbon. The activated carbon samples were then synthesized into KLI cathodes with LTO as the anode material. Electrochemical testing is done through cyclic-voltammetry (CV) and charge discharge (CD). From CV result KLI-K3 has the biggest specific capacitance 28,04 F/g with specific energy 112,14 Wh/kg and specific power 1032.69 W/kg."