Pengaruh Waktu Ultrasonikasi Terhadap Sifat Kapasitif Material Reduced Graphene Oxide Sebagai Elektroda Superkapasitor

Haniffudin Nurdiansah, Diah Susanti, Hariyati Purwaningsih, Dah Shyang Tsai, Lukman Noerochiem

Abstract


Perkembangan pengetahuan di bidang teknologi material sangat pesat dalam beberapa tahun terakhir ini. Kebutuhan akan material penyimpan energi  menjadi sebuah tantangan tersendiri. Seiring dengan ditemukannya material graphene, berkembanglah penelitian mengenai aplikasi graphene sebagai material superkapasitor karena nilai luas permukaan aktif teoritis nya mencapai 2675 m2/gr dan konduktivitas yang juga sangat baik. Reduced Graphene Oxide (rGO) adalah few atau layer graphene yang diperoleh melalui proses pengelupasan kimia dari graphite oxide. Salah satu faktor yang mempengaruhi dalam proses sintesis rGO adalah proses ultrasonikasi, dimana fungsi dari proses ini adalah mengubah graphite oxide menjadi graphene oxide, yang ditandai adanya pengelupasan (exfoliation) dari lembaran graphene sehingga menjadi lebih tipis. Dalam penelitian ini, digunakan waktu ultrasonikasi sebesar 1.5, 2, dan 2.5 jam. Pengujian karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian XRD, SEM, Raman, dan FTIR. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa material rGO berhasil disintesis. Kemudian dilakukan pengujian performa elektrokimia dengan menggunakan Cyclic Voltammetry (CV). Dari hasil pengujian CV didapatkan bahwa performa terbaik pada pada proses ultrasonikasi 1.5 jam, yaitu kapasitansi nya mencapai 195.15 F/gr.

Kata kunci: Ultrasonikasi ; Reduced Graphene Oxide; Superkapasitor; Material Penyimpan Energi


Keywords


Ultrasonikasi ; Reduced Graphene Oxide; Superkapasitor; Material Penyimpan Energi

References


Liu C, Li F, Ma LP, Cheng HM. Advanced materials for energy storage. Adv Mater 2010;22:E28e62

Wen Yang, Mei Ni, Xin Ren, Yafen Tian, Ning Li, Yuefen Su, Xiaoling Zhang. Graphene in Supercapacitor Application. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2015; 20:416–428

Wang X, Zhi LJ, Mullen K. Transparent, conductive graphene electrodes for dye-sensitized solar cells. Nano Lett. 2008;8:323e7

Eda G, Chhowalla M. Chemically derived graphene oxide: towards large-area thin-film electronics and optoelectronics. Adv Mater. 2010;22(22):2392–415

Lee Jin Ling, Chin Seik Yee, and Mariatti Jaafar. Effect of sonication time on the properties of multilayer graphene.AIP Conference Proceedings 2017,Volume 1865, Issue 110.1063/1.4993323 https://doi.org/10.1063/1.4993323

Zeeshan Baig, Othman Mamat, Mazli Mustapha, Asad Mumtaz, Khurram S. Munir, Mansoor Sarfraz. Investigation of tip sonication effects on structural quality of graphene nanoplatelets (GNPs) for superior solvent dispersion. Ultrasonic-Sonochemistry 45.2018:133-149

W.S. Hummers, R.E. Offeman.Preparation of graphitic oxide.J Am Chem Soc, 1958;80 (6); p. 1339

Panbo Liu, Ying Huang, Lei Wang. A facile synthesis of reduced graphene oxide with Zn powder under acidic condition. Materials Letters 91;2013:125–128

Jing Li,Xianke Huang,Linfan Cui,Nan Chen, Liangti Qu. Review : Preparation and supercapacitor performance of assembled graphene fiber and foam. Progress in Natural Science : Materials International 26.2016 : 212-220

Shi W, Zhu J, Sim DH, Tay HH, Lu Z, Zhang X. Achieving high specific charge capacitances in Fe3O4/reduced graphene oxide nanocomposites. J Mater Chem. 2011;21:3422e7

Ke YK, Tsai YS, Huang YS. Electrochemical capacitors of RuO2 nanophase grown on LiNbO3 (100) and sapphire(0001) substrates. J Mater Chem.2005;15:2122e7.

Elzbieta Frackowiak,Francois Beguin. Review: Carbon materials for the electrochemical storage of energy in capacitors.Carbon 39. 2001: 937–950

Fatima Tuz Johra, Jee-Wook Lee, Woo-Gwang Jung. Facile and safe graphene preparation on solution based platform.Journal of Industrial and Engineering Chemistry 20. 2014 :2883–2887

R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus, A. Jorio & M. S. Dresselhaus. Raman spectroscopy of graphene and carbon nanotubes, Advances in Physics.2011; 60:3, 413-550




DOI: https://doi.org/10.31284/j.iptek.2019.v23i1.425

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


 

Indexed by:

Sinta S3Google Scholar GARUDA Garba Rujukan DigitalDimensions Logo