Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Permasalahan sistem DMFC secara umum adalah adanya kinetic loss di sisi katoda dan anoda yang berbasis logam Platina (Pt) sehingga densitas arusnya lebih kecil dibandingkan PEMFC konvensional. Selain itu, mahalnya harga logam Pt menyebabkan harga elektroda tinggi. Khusus di sisi katoda terjadi methanol crossover karena permeasi metanol dalam membran Nafion yang menyebabkan mixed potential (penurunan potensial katoda karena terjadi reaksi oksidasi dan reduksi secara bersamaan) sehingga kinerja DMFC keseluruhan menurun. Tujuan penelitian ini adalah mensintesis elektrokatalis bimetal yang mampu meningkatkan unjuk kerja Oxygen Reduction Reaction (ORR) dan meminimalkan mixed potential akibat methanol crossover di katoda agar kinerja sel keseluruhan meningkat. Tahapan penelitian meliputi: preparasi katalis dengan metode Polyol yang sudah dimodifikasi, karakterisasi katalis dengan XRF (X-Ray Fluoresence) untuk mengetahui komposisi elektrokatalis, fabrikasi membrane electrode assembly (MEA) di mana katalis katoda dan anoda (katalis komersial E-TEK) digabungkan, dan uji sel tunggal untuk mengetahui kinerja sel bahan bakar dari sisi densitas arus dan voltase. Pemilihan logam tungsten/wolfram (W) didasarkan atas sifat methanol tolerance yang dimilikinya dan oxygen vacancies atau defect yang dimiliki oleh logam tersebut atau oksidanya sehingga dapat menfasilitasi pengikatan dan desosiasi oksigen. Preparasi katalis menghasilkan tiga komposisi katalis bimetal Pt- W/C dengan desain di mana kandungan Pt semakin berkurang dan kandungan W semakin bertambah. Hasil karakterisasi katalis dengan XRF menunjukkan bahwa komposisi katalis tidak sesuai desain masih mengandung pengotor seperti S dan Cr. Pada uji aktivitas elektrokimia sel tunggal menggunakan katalis anoda Pt-W/C didapatkan tegangan maksimum 427 - 491 mV dan densitas energi maksimum 1.86 - 7.33 mW. Kinerja DMFC terbaik didapatkan pada katalis katoda hasil preparasi dengan komposisi Pt-W 0.7:0.3 yaitu densitas energi maksimum sebesar 7.33 mW/cm2 pada 214 mV dan 34.24 mA/cm2. Kinerja ini lebih baik dari katalis katoda Pt/C yaitu densitas energi maksimum 4.67 mW/cm2 pada 171 mV dan 27.36 mA."

"Elektrokatalitik water splitting diketahui merupakan teknologi yang menjanjikan untuk produksi hidrogen dan oksigen yang menyediakan energi bersih yang terjangkau dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Elektrokatalis digunakan untuk meningkatkan laju reaksi elektrokimia reaksi evolusi hidrogen (HER) dan reaksi evolusi oksigen (OER). Dibandingkan dengan logam mulia lain, Platinum (Pt) merupakan elektrokatalis HER yang paling efisien dan stabil dalam elektrolit asam atau basa. Studi literatur menunjukkan efisiensi elektrokatalitik dari bahan platinum berstruktur nano sangat dipengaruhi oleh bentuk, ukuran, dan bidang kristal permukaannya. Untuk itu dalam penelitian ini dilakukan sintesis partikel Pt diatas substrat ITO dengan metode elektrodeposisi mode Square-Wave Pulse (SWP) dengan variasi larutan elektrolit dengan KCl dan KCl + H2SO4 untuk mendapatkan bentuk dan bidang kristal tertentu di permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertumbuhan partikel Pt dipegaruhi oleh adanya ion-ion elektrolit asam sulfat (H2SO4), yaitu HSO4- dan SO42- yang mendorong pembentukan partikel anisotropik, yaitu berbentuk bulat dengan duri runcing yang berbentuk seperti kelopak bunga (flower-like). Sedangkan elektrolit KCl saja hanya menghasilkan partikel Pt dengan kecenderungan berbentuk bulat (sphere). Pt MF menunjukkan kinerja katalitik HER yang lebih baik dimana overpotential dan kemiringan yang lebih rendah daripada Pt MS. Hal tersebut mungkin disebabkan adanya bidang berindeks tinggi yaitu bidang (220) dan (311) pada Pt MF yang berkerja sebagai situs aktif yang dapat memutus rantai ikatan senyawa. Sedangkan Pt MS dominan memiliki bidang kristal (100) dan (002) yang lebih baik untuk meningkatkan aktivitas katalitik OER.

---

Electrocatalytic water splitting is considered as a promising technology for the production of hydrogen as affordable clean energy and reduces dependence on fossil fuels. Electrocatalysts used to increase the electrokinetics reaction of hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Compared to other noble metals materials, Platinum (Pt) is the most efficient and stable HER electrocatalyst in acid or alkaline electrolytes. Literature studies show the electrocatalytic efficiency of nanostructured Pt influenced by the shape, size, and surface crystal facets. For this reason, this research carried out the synthesis of Pt particles on the ITO-coated glass substrate using the Square-Wave Pulse (SWP) mode electrodeposition method with two variations in the electrolyte solution, namely KCl and KCl + H2SO4 to obtain certain crystal facets on the surface. The results show that the growth of Pt particles was affected by the presence of sulfuric acid electrolyte ions (HSO4- and SO42-) promoting the formation of anisotropic particles, which is flower-like particles, while the single electrolytes KCl only produces Pt particles with a spherical shape. Pt MFs shows a better catalytic performance of HER, where overpotential and slope are lower than Pt MSs. That might be due to high index facets (220) and (311), which work as active sites that can break the bonding chains of compounds. Meanwhile, the crystal facets of Pt MSs are dominated by (100) and (002) facets which are better for the catalytic activity of OER."