Claim Missing Document
Check
Articles

Found 10 Documents
Search
Journal : Journal of Aceh Physics Society

Characterization of Physical Properties for Activated Carbon from Garlic Skin Miftah Ainul Mardiah; Awitdrus Awitdrus; Rakhmawati Farma; Erman Taer
Journal of Aceh Physics Society Volume 10, Number 4, October 2021
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v10i4.19571

Abstract

Abstrak. Karbon aktif yang berasal dari biomassa telah menjadi bahan material dasar yang sudah digunakan secara luas untuk berbagai aplikasi eperti penyerapan, absorben, elektroda, penyimpan energi, dan aplikasi lainnya. Oleh karena itu perlu untuk pengoptimalkan sumber mentah karbon aktif berbiaya rendah dan memiliki porositas yang tinggi.  Biomassa kulit bawang putih sebagai bahan dasar pembuatan karbon aktif melalui proses pra-karbonisasi, aktivasi kimia dengan aktivator KOH dan ZnCl2 dengan masing-masing kosentrasi sebesar 0,25 M, 0,5 M, dan 0,75 M dan tanpa aktivator kimia. Proses karbonisasi dengan suhu 600°C dialiri gas nitrogen dan diaktivasi fisika dengan suhu 850°C. Penyusutan massa karbon sebesar 29,4%. Nilai densitas dari elektroda karbon untuk aktivator KOH dengan kosentrasi 0,5M yaitu 0,64 g.cm-3dan untuk aktivator ZnCl2 dengan kosentrasi 0,5M yaitu 0,71 g.cm-3. Gugus fungsi yang dimiliki elektroda kulit bawang putih diidentifikasi sebagai C-C, C C (alkuna), C-H (alkana), dan (O-H) yaitu pada bilangan gelombang 1600 cm-1, 1500 cm-1, 2950 cm-1 dan 2900-3600 cm-1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada aktivator KOH dan ZnCl2 dengan kosentrasi 0,5 M kondisi terbaik untuk variasi guna menunjang pengoptimalkan sumber mentah karbon aktif dan bisa digunakan dalam berbagai apliasi yang lebih luas. Abstract. Activated carbon derived from biomass has become a basic material that has been used widely for various applications such as absorption, absorbent, electrodes, energy storage, and other applications. Therefore, it is necessary to optimize the raw source of activated carbon which is low cost and has high porosity. Garlic skin biomass as a basic material for making activated carbon through a pre-carbonization process, chemical activation with KOH and ZnCl2 activators with concentrations of 0,25 M, 0,5 M, and 0,75 M respectively and without chemical activators. The carbonization process with a temperature of 600°C is flowed with nitrogen gas and is physically activated at a temperature of 850°C. Shrinkage of carbon by 29.4%. The density value of the carbon electrode for the KOH activator with a concentration of 0.5M is 0.64 g.cm-3 and for the ZnCl2 activator with a concentration of 0,5M is 0,71 g.cm-3. The functional groups possessed by the garlic skin electrode were identified as C-C, C = C (alkynes), C-H (alkanes), and (O-H), namely at the wave numbers 1600 cm-1, 1500 cm-1, 2950 cm-1 and 2900-3600 cm-1. The results showed that the KOH and ZnCl2 activators with a concentration of 0.5 M were the best conditions for variation in order to optimize the raw source of activated carbon and could be used in a wider variety of applications.
The production of supercapacitor carbon electrodes based on sugar palm fronds using chemical and physical activation combination Awitdrus Awitdrus; Decha Apriliany Suwandi; Agustino Agustino; Erman Taer; Rakhmawati Farma
Journal of Aceh Physics Society Volume 10, Number 3, July 2021
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v10i3.18517

Abstract

Abstrak. Pembuatan elektroda karbon superkapasitor berbasis limbah pelepah aren dengan kombinasi pengaktifan kimia dan fisika telah berhasil dilakukan. Aktivasi kimia dilakukan dengan menggunakan agen pengaktif 0,3 M KOH dan aktivasi fisika menggunakan gas CO2 pada suhu 900oC selama 2,5 jam. Karakterisasi sifat fisis elektroda meliputi susut massa, tebal, diameter, densitas dan derajat kristalinitas. Karakterisasi sifat elektrokimia elektroda dilakukan dengan menggunakan metode siklis voltametri. Setelah proses karbonisasi-aktivasi fisika, massa, tebal, diameter dan densitas elektroda mengalami penurunan persentase masing-masing adalah 60,87; 30,43; 24,08 dan 5,71%. Elektroda PA-0,3 memiliki struktur semi kristalin, yang ditandai dengan adanya dua puncak yang lebar pada sudut hamburan sekitar 25o dan 46o. kapasitansi spesifik elektroda PA-0,3 berdasarkan variasi laju pemindaian  adalah 90 F g-1 untuk 1 mV s-1, 82 F g-1 untuk 2 mV s-1, dan 71 F g-1 untuk 5 mV s-1. Abstract. The production of supercapacitor carbon electrodes based on sugar palm frond waste using chemical and physical activation combinations have been successfully carried out. The chemical activation was carried out using 0.3 M KOH activating agent and the physical activation using CO2 gas at a temperature of 900oC for 2.5 h. Characterization of the physical properties of the electrodes includes mass loss, thickness, diameter, density and degree of crystallinity. The electrochemical properties characterization of the electrodes was carried out using the cyclic voltammetry method. After the carbonization-physical activation process, the mass, thickness, diameter, and density of the electrodes decreased in the percentage of 60.87, 30.43, 24.08, and 5.71%, respectively. The PA-0.3 electrode has a semi crystalline structure, which characterized by the presence of two broadening peaks at a scattering angle around of 25o and 46o. The specific capacitance of the PA-0.3 electrode based on the scan rate variations is 90 F g-1 for 1 mV s-1, 82 F g-1 for 2 mV s-1, and 71 F g-1 for 5 mV s-1.Keywords: Sugar palm fronds, Chemical activation, Physical activation, Carbon electrode, Supercapacitor 
The Preliminary Study of Utilization of Water Chestnut as Supercapacitor Electrode Using Steam Activation Zulkifli Zulkifli; Awitdrus Awitdrus; Erman Taer
Journal of Aceh Physics Society Volume 7 Number 1, January 2018
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (125.342 KB)

Abstract

Purun tikus (eleocharis dulcis) merupakan tumbuhan gulma yang bersifat polutan di perairan tawar. Efek pertumbuhan purun tikus yang cepat menyebabkan pendangkalan perairan, gangguan sistem irigasi dan pengurangan oksigen bawah air. Salah satu upaya pemanfaatan purun tikus yang bernilai tambah tinggi adalah purun tikus sebagai elektroda karbon superkapasitor. Karbon aktif berasaskan purun tikus dibuat dengan metode dua langkah secara simultan yaitu karbonisasi pada suhu 600°C dalam lingkungan nitrogen dan aktivasi fisika menggunakan uap air pada suhu 900°C selama 1 jam. Densitas karbon aktif menurun dari 0,85 menjadi 0,78 gr/cm3 setelah diaktivasi. Sifat elektrokimia elektroda karbon diukur dengan metode siklik voltammetri. Kapasitansi spesifik elektroda karbon masing-masing 58, 33 dan 23 F/g pada laju imbasan 1, 2 dan 5 mV/s. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa purun tikus dapat dijadikan elektroda superkapasitor dan menjadi solusi untuk mengurangi kerusakan ekosistem perairan tawar. Water chestnut are polluted weed plant in fresh water. The effect of rapid growth of water chestnut causes siltation of water, irigation system disturbance and reduction of oxygen underwater. One of the effort of the value added utilization of water chestnut is as carbon electrode for supercapacitor application. Water chestnut based activated carbon is prepared by a two-step method simultaneously i.e. carbonization at 600°C in a nitrogen atmospheric and physical activation using steam at 900 °C for a hour. The density of activated carbon after activation is decreased from 0,85 to 0,78 gr/cm3. The electrochemical properties of the carbon electrode are measured using cyclic voltammetry method. The specific capacitance of carbon electrode are 59, 33 and 23 F/g at the scan rate of 1, 2 and 5 mV/s, respectively. The result of this study are indicated that water chestnut suitable for supercapacitor electrode and become a solution to reduce the freshwater ecosystem damage. Keywords: Purun tikus, superkapasitor, siklis voltammetri, kapasitansi spesifik, perairanREFERENCEAsikin, S. dan Thamrin, M. 2012. Manfaat Purun Tikus (Eleocharis Dulcis) Pada Ekosistem Sawah Rawa. Jurnal Litbang Pertanian, 31(1): 35-42Arepalli, S., Fireman, H., Huffman, C., Moloney, P., Nikolaev, P., Yowell, L., Higgins, C. D., Kim, K., Kohl, P. A., Turano, S. P. and Ready W. J. 2005. Carbon-nanotube-based electrochemical double-layer capacitor technologies for spaceflight applications. Journal of  The Minerals, Metals and Materials Society, 57:26-31.Erari, S.S., Mangimbulude, J., Lewerissa, K. 2012. Pencemaran Organik di Perairan Pesisir Pantai Teluk Youtefa Kota Jayapura, Papua. Prosiding Seminar Nasional Kimia Unesa. ISBN 978-979-028-550-7. (C): 327-340.Farma, R., Deraman, M., Awitdrus, A., Talib, I.A.  Taer, E., Basri, N.H., Manjunatha, J.G., Ishak, M.M., Dollah, B.N.M., Hashmi, S.A. 2013.  Preparation of highly porous binderless activated carbon electrodes from fibres of oil palm empty fruit bunches for application in supercapacitors. Bioresource Technology. 132:254–261Feng, C.W., R.L. Tseng., C.C. Hu., C.C Wang., 2015, Effects of pore structure and electrolyte on the capasitive characteristics of steam and KOH activated carbons for supercapasitors, Journal of power sources. 144:302-309.Ionnidou, A and Zabaniotu. 2007. Agricultural residues of precursors for activated carbon production–a review, Renewable and sustainable energy reviews. 11:1705-1966.Kurniawan, F., Wongso, M., Ayucitra, A., Soetaredjo F.E., Angkawijaya A. E., Ju,Y. H., Ismadji, S. 2014. Carbon microsphere from water hyacinth for supercapacitor electrode. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 47: 197-201.Liu, B., Zhou, X., Chen, H., Liu, Y., Li, H. 2016. Promising porous carbons derived from lotus seedpods with outstanding supercapacitance performance. Electrochimica Acta. 208 :55–63.Taer, E., Mustika, W.S., Zulkifli, Syam, I.D.M., Taslim, R. Pengaruh Suhu Pengaktivan CO2 Terhadap Luas Permukaan Elektroda Karbon dan Sifat Kapasitan Sel Superkapasitor dari Kayu Karet. 2015. Prosiding Seminar Nasional Fisika Universitas Andalas (SNFUA). 96-100Taer, E., Taslim, R., Aini, Z., Hartati, S.D., Mustika, W.S. 2017. Activated carbon electrode from banana-peel waste for supercapacitor applications. AIP Conference Proceedings. 1801:040004-1-040004-4.Taer, E., Zulkifli., Arif, E.N., Taslim, R. Analisa Kapasitansi Spesifik Elektroda Karbon Superkapasitor dari Kayu Karet Terhadap Laju Scan Berdasarkan Variasi Aktivasi HNO3. 2016. Spektra Jurnal Fisika dan Aplikasinya. 1(1): 35-40.Yu, M., Han, Y., Li, J., Wang, L., 2016. CO2-activated porous carbon derived from cattail biomass for removal of malachite green dye and application as supercapacitors. Chemical Engineering Journal. 17:1-41.
Synthesis of activated carbon electrodes from date seeds with a variety of separators for supercapacitor cell applications Desmagrini Desmagrini; Awitdrus Awitdrus; Erman Taer; Rakhmawati Farma
Journal of Aceh Physics Society Volume 10, Number 3, July 2021
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v10i3.18512

Abstract

Abstrak. Karbon aktif yang berasal dari biomassa telah menjadi bahan elektroda paling kompetitif untuk superkapasitor karena sifatnya yang terbarukan dan berkelanjutan. Upaya optimalisasi dilakukan untuk proses pembuatan sel superkapasitor dengan memvariasikan separator agar dapat memperoleh kapasitansi spesifik yang tinggi. Biomassa biji kurma sebagai bahan dasar pembuatan elektroda karbon melalui proses prakarbonisasi, aktivasi kimia dengan aktivator KOH 0,3M, proses karbonisasi dengan suhu 650oC dialiri gas nitrogen. Penyusutan massa karbon sebesar 24,59%. Nilai densitas dari elektroda karbon setelah dilakukan proses karbonisasi adalah 0,852 g cm-3. Analisis struktur mikro menunjukkan bahwa elektroda karbon bersifat amorf ditunjukkan dengan adanya puncak pada sudut 2θ sekitar 24o dan 44o. Kapasitansi spesifik ditentukan dengan metode Cyclic Voltametry dan didapati sebesar 217,22; 176,18; dan 82,8 F/g masing-masing untuk variasi separator kertas whatman, kertas saring, dan membran telur ayam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kertas whatman merupakan separator terbaik untuk elektroda karbon dari biji kurma. Oleh karena itu karbon aktif yang dibuat dari biji kurma dengan biaya rendah, ketersedian mudah, dan berkelanjutan dapat diaplikasikan sebagai bahan elektroda untuk superkapasitor.Abstract. Activated carbon derived from biomass has become the most competitive electrode material for supercapacitors due to its renewable and sustainable nature. Optimization efforts are made for the process of making supercapacitor cells by varying the separator in order to obtain a high specific capacitance. Date seed biomass as the basic material for making carbon electrodes through a pre-carbonization process, chemical activation with a KOH activator of 0.3M, the carbonization process at a temperature of 650oC flowed with nitrogen gas. Shrinkage of carbon by 24.59%. The density value of the carbon electrode that was carried out by the carbonization process was 0.852 g.cm-3. The microstructure analysis showed that the carbon electrode was amorphous indicated by the presence of a peak at an angle of 2θ around 24o and 44o. Specific capacitance was determined by the Cyclic Voltametry method and was found to be 217.22, 176.18, and 82.8 F/g respectively for the Whatman paper, filter paper, and chicken egg membrane separator variations. The results showed that whatman paper was the best separator for carbon electrodes from date palm seeds. Therefore, activated carbon made from date seeds with low cost, easy availability, and sustainability can be applied as an electrode material for supercapacitors.Keywords: Date seed, Activated Carbon, Supercapacitor, Carbon Electrode, Separator
Utilization of activated carbon from used robusta coffee ground activated using potassium hydroxide (KOH) as a material for supercapacitor electrodes Gina Sania; Erman Taer; Hermansyah Aziz
Journal of Aceh Physics Society Volume 11, Number 1, January 2022
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v11i1.22190

Abstract

Karbon aktif dari ampas biji kopi robusta yang diaktivasi menggunakan variasi konsentrasi KOH sebesar 0,2 M, 0,3 M, dan 0,5 M telah digunakan sebagai bahan dasar elektroda superkapasitor. Sintesis elektroda karbon aktif di awali dengan proses aktivasi kimia dan dilanjutkan dengan proses karbonisasi. Sampel di karbonisasi pada suhu 8000C dengan laju pemanasan 50C/menit dalam kondisi gas inert (N2). Pada penelitian ini, karbon aktif ampas biji kopi robusta dikarakterisasi menggunakan SEM EDX (Scanning Electron Microscopy–Energy Dispersive X-Ray) dan SAA (Surface Area Analyzer) sedangkan sifat elektrokimia sel superkapasitor diukur menggunakan metoda Cyclic Voltammetry (CV) dan Galvanostatic Charge-Discharge (GCD). Kurva isotherm adsorpsi karbon aktif ampas biji kopi robusta yang didapatkan pada karakterisasi SAA merupakan tipe IV yang menunjukkan bahwa struktur mesopori lebih dominan. Pada pengukuran sifat elekrokimia menggunakan metoda CV dan GCD, elektroda karbon aktif menggunakan konsentrasi KOH 0,3 M menghasilkan nilai kapasitansi spesifik tertinggi yaitu sebesar 123 Fg- 1 dan 192 Fg-1 dengan persentase unsur C sebesar 73.36 % dan luas permukaan spesifik sebesar 795,687 m2g-1. Karbon aktif dari ampas biji kopi robusta yang diaktivasi menggunakan aktivator KOH memiliki performance yang baik dan dapat dijadikan sebagai bahan dasar elektroda superkapasitor yang ramah lingkungan
Effect of Stripline Number on Resonant Frequency of Hexagonal Split Ring Resonator Metamaterial Romi Fadli Syahputra; Yan Soerbakti; Riad Syech; Erman Taer; Saktioto Saktioto
Journal of Aceh Physics Society Volume 9, Number 1, January 2020
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v9i1.15432

Abstract

Piranti-piranti elektronik maupun optoelektronik yang efisien dan responsif saat ini tengah masif dikembangkan dalam beragam bentuk dan jenis. Meta-material merupakan rancangan optoelektronik yang unik dengan sifat elektromagnetik yang tidak ditemukan secara alami, salah satunya adalah peristiwa indeks bias negatif. Eksplorasi terhadap banyak ragam struktur metamaterial sangat penting dilakukan untuk mengidentifikasi karakteristik tiap struktur. Salah satu struktur metamaterial yang menarik dikaji adalah bentuk heksagonal. Penelitian ini menginvestigasi karakteristik frekuensi resonan dan distribusi medan elektromagnetik metamaterial split ring resonator heksagonal (SRR-H) yang dikombinasikan dengan stripe line (SL) berupa logam tembaga. Lebih lanjut, jumlah SL divariasikan dari 0 - 5 unit dan disimulasikan dalam medium udara dalam rentang frekuensi 1 – 7,5 GHz. Hasil simulasi menunjukan adanya pergeseran frekuensi resonan untuk tiap penambahan SL dalam rentang frekuensi 4,31 – 5,82 GHz. Sebaran medan listrik cenderung terpusat pada cincin resonator sedangkan medan magnet cenderung terdistribusi pada SL. Desain metamaterial SRR-H dengan 3 SL memberikan respon disipasi energi yang terkecil dengan medan E maksimum 2,59 kV×m-1 dan medan H maksimum 8,69 A×m-1. Desain SRR-H ini cukup potensial untuk diaplikasikan sebagai antena gelombang elektomagnetik yang efisien dan juga sebagai biosensor. Efficient and responsive electronic and optoelectronic devices are currently being massively developed in various forms and types. Metamaterial is a unique optoelectronic design with electromagnetic properties that are not found naturally, one of its properties is a negative refractive index. Exploration of different types of metamaterial structures is very important to identify the characteristics of each structure. One of the interesting metamaterial structures is a hexagonal shape. This research investigates the resonant frequency characteristics and electromagnetic field distribution of split-ring resonator (SRR-H) hexagonal-shaped metamaterial which is combined with the copper stripe line (SL). Furthermore, the number of SL is varied from 0 to 5 units and simulated in the air medium in frequency range of 1 - 7.5 GHz. The simulation results show a resonant frequency shift occurred for each SL combination in the 4.31 - 5.82 GHz frequency range. The distribution of the electric field tends to be concentrated on the resonator while the magnetic field tends to be distributed on the SL. The SRR-H metamaterial with 3 SL provides the smallest energy dissipation response with a maximum E field of 2.59 kV×m-1 and a maximum H field of 8.69 A×m-1. The SRR-H design is potential enough to be applied as an efficient electromagnetic wave antenna and also as a biosensor.Keywords: Metamaterials, SRR-H, strip line, resonant frequency, electromagnetic field
Analysis of Cyclic Voltammetry dan Galvanostatic Charge Discharge Electrode Supercapacitor based on activated carbon from Kepok Banana Leaf (Musa balbisiana) Apriwandi Apriwandi; Erman Taer; Rakhmawati Farma
Journal of Aceh Physics Society Volume 10, Number 4, October 2021
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v10i4.19491

Abstract

Abstrak. Teknologi penyimpan energi elektrokimia yang ramah lingkungan merupakan aspek yang penting dalam menunjang kinerja sistem konversi energi terbarukan. Studi ini menyiapkan elektroda superkapasitor berbahan asal karbon aktif berpori limbah daun pisang kepok. Sampel dipreparasi melalui impregnasi Natrium hidroksida pada konsentrasi 0,5 m/L dan dipirolisis satu tahap meliputi karbonisasi dan aktivasi fisika. Serbuk karbon yang dihasilkan dikonversi dalam bentuk pellet atau monolit dengan menggunakan hidraulik press tanpa adanya penambahan bahan perekat. Proses karbonisasi dilakukan dari suhu kamar hingga 600 °C pada lingkungan gas N2 sedangkan proses aktivasi fisika dilakukan dari suhu 600 °C hingga pada suhu tinggi dengan tiga jenis suhu yang berbeda meliputi 700 °C, 800 °C, dan 900 °C pada lingkungan gas CO2. Analisis densitas ditinjau sebagai evaluasi awal elektroda karbon berpori. Lebih lanjut, sifat elektrokimia superkapasitor dievaluasi melalui dua teknik yang berbeda meliputi teknik cyclic voltammetry (CV) dan galanostatic charge discharge (GCD) pada sistem dua elektroda dalam elektrolit 1 M H2SO4. Kapasitansi spesifik pada teknik CV adalah sebesar 142 F/g sedangkan dengan teknik GCD menghasilkan kapsitansi spesifik sebesar 154 F/g pada resistansi 42∙10-3Ω. Rapat daya dan rapat energi yang dihasilkan berturut-turut 20,45 Wh/kg dan 38,32 W/kg. Hasil ini mengkonfirmasi bahwa daun pisang berpotensi dijadikan sebagai karbon aktif berpori untuk material dasar elektroda superkapasitor.Abstract. Environmentally friendly electrochemical energy storage technology is an important aspect of supporting global energy fulfillment as a contribution to improving the performance of renewable energy conversion systems. Currently, supercapacitors are considered as a superior electrochemical energy storage technology compared to others. This study performed a supercapacitor with electrodes made from porous activated carbon based on biomass waste, especially banana leaf waste. The sample was prepared by sodium hydroxide impregnated at a concentration of 0.5 m/L dan one-step pyrolysis both carbonization dan physical activation. The carbon powder is converted into pellets or monoliths using a hydraulic press without the addition of any adhesive materials. The carbonization process is performed from room temperature to 600 °C in an N2 gas environment while the physical activation process is carried out from a temperature of 600 °C to a high temperature with three different types including 700 °C, 800 °C, dan 800 °C in CO2 gas atmosphere. Density analysis is reviewed as an initial evaluation of the porous carbon electrode. Furthermore, the electrochemical properties of the supercapacitor were evaluated through two different techniques including cyclic voltammetry (CV) dan galvanostatic charge-discharge (GCD) in a two-electrode system in 1 M H2SO4 electrolyte. The specific capacitance in the CV technique is 142 F/g while the GCD technique produces a specific capacitance of 154 F/g at resistance of 42∙10-3 Ω. The power density dan energy densities for the K-900 are 20.45 Wh/kg dan 38.32 W/kg, respectively. These results confirmed that banana leaves have the potential to be used as porous activated carbon for the supercapacitor electrode.
The Production and Characterization of Activated Carbon Electrodes from Pineapple Leaf Fibers for Supercapacitor Application Agustino Agustino; Rakhmawati Farma; Erman Taer
Journal of Aceh Physics Society Volume 9, Number 1, January 2020
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v9i1.14895

Abstract

Elektroda karbon aktif berbasis serat daun nanas (SDN) telah berhasil diproduksi dengan proses tiga langkah berikut ini, yaitu: (i) aktivasi kimia, (ii) karbonisasi, dan (iii) aktivasi fisika. Aktivasi kimia dilakukan dengan menggunakan agen pengaktif KOH dengan konsetrasi 0,3 M. Karbonisasi dilakukan dalam lingkungan gas N2 pada temperatur 600oC dan diikuti oleh aktivasi fisika pada temperatur 850oC menggunakan gas CO2 selama 2,5 jam. Luas permukaan spesifik elektroda 512,211 m2×g-1 dengan volume total pori sebesar 0,093 cm3×g–1, dan jari-jari pori rata-rata 1,199 nm. Morfologi permukaan elektroda karbon aktif menunjukkan adanya serat karbon dengan diameter serat dalam kisaran 101 - 185 nm dan memliki kandungan karbon dengan massa atomik sebesar 84,33%. Elektroda karbon aktif memiliki struktur amorf, yang ditunjukkan oleh dua puncak difraksi yang lebar pada sudut hamburan 24,64 dan 43,77o yang bersesuaian dengan bidang (002) dan (100). Kapasitansi spesifik, energi spesifik dan daya spesifik sel superkapasitor yang dihasilkan masing-masing sebesar 110 F×g-1, 15,28 Wh×kg-1 dan 36,69 W×kg-1. Pineapple leaf fiber (PALF) based activated carbon electrode has been successfully produced using three-step process, i.e. (i) chemical activation, (ii) carbonization, and (iii) physical activation. The chemical activation was carried out using KOH activating agent with a concentration of 0.3 M. The carbonization process is conducted out in N2 gas environment at 600oC and followed by physical activation at a temperature of 850oC by using CO2 gas for 2.5 h. The specific surface area of the electrode is 512.211 m2×g-1 with a total pore volume of 0.093 cm3×g-1, and average pore radius of 1.199 nm. The surface morphology of the electrode shown the carbon fibers with diameter in the range of 101 - 185 nm and carbon content with 84.33% of atomic mass. The activated carbon electrode has an amorphous structure, which is shown by two wide diffraction peaks at scattering angles of 24.64 and 43.77o which correspond to the plane (002) and (100), respectively. The specific capacitance, energy and power of the electrode are 110 F×g-1, 15.28 Wh×kg-1 and 36.69 W×kg-1, respectively.Keywords: Serat daun nanas, Kalium hidroksida, Elektroda karbon aktif, Kapasitansi spesifik, Superkapasitor 
Supercapactors based on active carbon from spent arabica coffee ground using NaOH activators Rikaryalita Novitra; Hermansyah Aziz; Erman Taer
Journal of Aceh Physics Society Volume 11, Number 1, January 2022
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v11i1.22227

Abstract

Karbon aktif dari ampas biji kopi dimanfaatkan sebagai bahan dasar elektroda superkapasitor. Pembuatan karbon aktif ini diaktivasi dengan NaOH menggunakan gas N2, meliputi variasi konsentrasi 0,2 M, 0,3 M dan 0,4 M. Sifat fisis dari karbon aktif ampas biji kopi robusta telah dilakukan meliputi analisa densitas, penurunan densitas setelah karbonisasi- aktivasi berkisar antara 9% - 35%.Kapasitansi spesifik elektroda karbon ampas biji kopi robusta berdasarkan hasil pengujian menggunakan metode Cyclic voltammetry (CV) diperoleh kapasitansi spesifik tertinggi dengan elektrolit 1 M H2SO4 adalah 130 F/g-1 pada konsentrasi 0,3 M, dan pada pengujian menggunakan metode Galvanostatic charge discharge (GCD) diperoleh kapasitansi spesifik tertinggi dengan elektrolit 1 M H2SO4 adalah 198,53 F/g-1 pada konsentrasi 0,3 M. Luas permukaan spesifik elektroda  0,3 M adalah  739,911 m2 g -1, kandungan unsur elektroda karbon  0,3 M berdasarkan karakterisasi EDX didominasi oleh unsur karbon yaitu 49,37%. Kurva isotherm adsorpsi karbon aktif ampas biji kopi robusta 0,3 M adalah tipe IV yang menunjukkan bahwa struktur mesopore yang mendominan. Dengan nilai kapasitansi dan luas permukaan spesifik yang besar, karbon aktif dari ampas biji kopi robusta bisa dimanfaatkan sebagai elektroda superkapasitor yang murah dan ramah lingkungan.
Analysis of Activated Carbon Monolith Derived from Carrot Juice Waste for Supercapacitor Electrode Application Dewi Ramayani; Yanuar Hamzah; Erman Taer; Novi Yanti; Afriwandi Apriwandi
Journal of Aceh Physics Society Volume 10, Number 2, April 2021
Publisher : PSI-Aceh

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24815/jacps.v10i2.18392

Abstract

Abstrak. Pengembangan sistem penyimpanan energi elektrokimia yang efektif dan efisien menjadi sangat penting pada era evolusi teknologi dan industri modern saat ini. Penelitian ini mengemukakan karbon aktif sebagai bahan dasar material elektroda untuk diaplikasikan pada piranti penyimpan energi, khsusunya superkapasitor melalui analisa densitas, X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR) dan Cyclic Voltammetry (CV). Karbon aktif berbentuk monolit disiapkan dari ampas jus wortel melalui pendekatan pirolisis satu tahap terintegrasi dan aktivasi kimia KOH. Proses pirolisis satu tahap terintegrasi dilakukan melalui penggabungan karbonisasi dan aktivasi fisika dalam atmosfer gas N2/CO2. Berdasarkan analisis data, karbon aktif menunjukkan sifat amorf yang normal dan sifat porositas terkonfirmasi. Lebih lanjut, sifat elekrokimia dievaluasi menggunakan metode Cyclic Voltammetry (CV) pada sistem dua elektroda. Kapasitansi spesifik yang dihasilkan sebesar 155 F/g dalam elektrolit 1 M H2SO4 dengan energi spesifik dan daya spesifik adalah 21,52 Wh/kg dan 77,57 W/kg. Berdasarkan analisa ini maka ampas jus wortel terkonfirmasi berpotensi sebagai karbon aktif untuk elektroda yang diaplikasikan dalam piranti penyimpan energi superkapasitor.Abstract. The development of an effective and efficient electrochemical energy storage system is very important in today's era of technological evolution and the modern industry. This research suggests that activated carbon is the raw material for electrode materials to be applied to energy storage devices, especially supercapacitors through density analysis, X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR), and Cyclic Voltammetry (CV). Activated carbon in the monolith form derived from carrot juice waste was prepared through a one-stage integrated pyrolysis approach and chemical activation of KOH. An integrated one-stage pyrolysis process was carried out by combining carbonization and physical activation in an N2/CO2 gas atmosphere. Based on data analysis, activated carbon performed normal amorphous behavior with confirmed porosity features. Furthermore, the electrochemical properties were evaluated using the Cyclic Voltammetry (CV) method at the two-electrode system. The specific capacitance was found as high as 155 F/g in the 1 M H2SO4 aqueous electrolyte with specific energy and specific power as high as 21.52 Wh/kg and 77.57 W/kg, respectively. Based on this analysis, the carrot juice waste has been confirmed to have the potential as activated carbon for the electrodes applied in supercapacitor energy storage technology.Keywords: Carrot Juice Waste, Activated Carbon, Electrode Materials, Supercapacitor
Co-Authors ', Rika ', Sugianto A. Ira Afdhal Rizki Afrinal, Afrinal Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino Agustino, Agustino Ahmad Fudholi Akrajas Ali Umar Andika Afrianda Anisa Indriawati Anita, Sofia Antonius Surbakti Antonius Surbakti Antonius Surbakti Apriwandi Apriwandi . Apriyani, Irma Awaludin Martin Awitdrus Awitdrus, Awitdrus Azwat, Luqyana Adha Bidayatul Armynah Budi Astuti Chitraningrum, Nidya D.N. Sarah D.N. Sarah, D.N. Decha Apriliany Suwandi Delovita Ginting, Delovita Deniza, Rindhu Nabila Desmagrini Desmagrini Desmawati Desmawati Dewi Marina Dewi Ramayani Eko Nur Arif Erwin Amiruddin Erwin Erwin Eva Wahyuni Harahap Fachry Abda El Rahman Fairuzy, Zeeva Khalilah Fitria Puspita Sari Gina Sania H. Yusra Harahap Eva Wahyuni Hardanto, Lilik Tri Hasanah, Fainida Hefniati Hermansyah Aziz Husna, Ropiqotul Indah Tamara Sitorus Indriawati, Anisa Inrizky Domy Muchammadsam Iwantono Iwan Barnawi Jasril Jasril Juandi Juandi Julnaidi Julnaidi Julnaidi, Julnaidi Juwita Ade Putri Khairul Ihsan Khotimah, Nur Khumairah, Zahra Kresna, Pharada Kristin Natalia Kusmawati, Intan Lazuardi Umar Lilik Tri Hardanto Lutfi Rindang Lestari M. Paiszal Marina, Dewi Meisya, Meisya Melda Riyani Butet Melinda Vivi Miftah Ainul Mardiah Minarni Shiddiq Mohamad Deraman, Mohamad Mozaffari, Nastaran Mozaffari, Niloofar Muhammad Nasir Muhammad Nasir Mukhlis Mukhlis Mustika, Widya Sinta Nasruddin Nasruddin Novi Yanti Novi Yanti Novi Yanti Novi Yanti Nur Akmal Nursyafni Nursyafni, Nursyafni Nursyaputri, Wan Mery Nurwijayanti Pandi Kurniawan Pharada Kresna Pratiwi, Lini Purba, Cenora Evelynza Putri, Hardini Chania Putri, Rahma Lia R. Farma, R. R. Syech R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim R. Taslim, R. Rahmi Dewi Rahmondia N. Setiadi Rahmondia Nanda Setiadi Rakhmawati Farma Rati, Yolanda Retno Handayani Riad Syech Riduan Alvinsen Sirait Rika ' Rika Taslim Rika Taslim Rika Taslim Rika Utari Rikaryalita Novitra Rini, Ari Sulistyo Romi Fadli Syahputra S. Aiman S. D. Hartati S. Nurjanah Saktioto Saktioto Salomo Salomo Septa Herniyanti Sitorus, Afrida Helena Sri Yanti Sugianto ' Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugianto Sugiyanto Sugiyanto Sukendi Sukendi Sulistyo Rini, Ari Supian, Faridah Lisa Syahrul Syahrul Syamsudhuha Syamsudhuha T. Oktaviani Tambunan, Ebigail Nur Tabita Taslim Rika Usman Malik W. S. Mustika W.S. Mustika Wetya Fatma Kumala Sari Widodo Budi Kurniawan Yan Soerbakti Yan Soerbakti Yana, Debi Yanuar Hamzah Yolanda Rati Zikri Alrifani Zulkarnain Usman Zulkifli ' Zulkifli Zulkifli Zulkifli Zulkifli Zurya Hanifa