BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Analisa Konduktivitas
a) (1000×) b) ( 2000×) c) (2500×)
Gambar 4.8 Perbedaan perbesaran Mn/N-grafena a) 1000× b) 2000× c) 2500×
Pada perbesaran 1000× permukaan Mn/N-grafena tidak teratur. Pada perbesaran 2000× ukuran partikel tidak seragam dan permukaan yang berlapis.
Pada perbesaran 2500× adanya partikel Mn diatas permukaan N-grafena yang mengindikasikan bahwa Mn terdeposit didalam N-grafena.
Kelimpahan elemen Mn/N-grafena menggunakan EDX ditunjukkan pada Tabel 4.6
Tabel 4.6 Kelimpahan unsur Mn/N-grafena menggunakan EDX Unsur %Berat (Kelimpahan)
Spektrum tersebut merupakan karakteristik sinar X yang ditangkap oleh detektor Si. Intensitas atom C mendominasi dengan % kelimpahan sebesar 88,66%, intensitas atom N dengan % kelimpahan sebesar 4,68%, serta dengan adanya intensitas logam Mn dengan % kelimpahan sebesar 0,15%.
4.3 Analisa Konduktivitas
Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan pengukuran daya hantar listrik suatu larutan. Hasil analisa Daya Hantar Listrik (DHL) dari grafit, grafena dan N-grafena yang dilakukan dengan metode konduktometri dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7 Perbandingan DHL Anoda Baterai Primer, Grafit, Grafena dan
Pada tabel pengukuran Daya Hantar Listrik (DHL) dari Anoda Baterai Primer, Grafit, Grafena dan N-Grafena menunjukkan adanya perbedaan daya hantar listrik dan dimana daya hantar listrik dari N-Grafena lebih besar dari pada daya hantar listrik dari Grafit dan Grafena. Hal ini terjadi berdasarkan teori dimana daya hantar listrik dari N-Grafena harus lebih besar dari Grafit dan Grafena. Dan dengan adanya Nitrogen yang di doping kedalam grafena memodifikasi grafena yang dihasilkan sehingga sifat konduktivitas dan katalis menjadi meningkat dan pastinya lebih tinggi dari pada konduktivitas grafena tersebut. Sifat DHL dari N-grafena ini berasal dari elektron ikatan л terdelokalisasi disepanjang ikatan C-C dan bertindak sebagai pembawa muatan listrik.
Hasil analisa DHL MnCl2, Grafit/N-Grafena serta Mn/N-Grafena dapat dilihat pada tabel 4.8.
Tabel 4.8 Perbandingan DHL MnCl2, Grafit/N-Grafena serta Mn/N-Grafena
Sampel Hasil Pengukuran Daya Hantar Listrik
(DHL) (µS/cm)
MnCl2 6,10 × 103 ±
Grafit/N-Grafena 350 ± 0,1
Mn/N-Grafena 1250 ± 0,1
Pada tabel pengukuran DHL dari grafit/N-grafena Mn/N-grafena serta MnCl2 menunjukkan adanya perbedaan DHL, dimana DHL dari Mn/N-grafena lebih besar dari pada daya hantar listrik grafit/N-grafena. Hal ini terjadi berdasarkan teori dimana DHL dari N-grafena harus lebih besar dari grafit dan dengan terdepositnya logam pada N-grafena akan menambahkan nilai konduktivitas. Sifat daya hantar listrik dari N-grafena ini berasal dari elektron ikatan л terdelokalisasi disepanjang ikatan C-C dan C-N yang bertindak sebagai penghantar muatan listrik.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Elektroda anoda baterai primer dapat disediakan dengan menggunakan Grafit/N-Grafena dan Mn/N-Grafena. Grafit/N-Grafena dan Mn/N-Grafena disintesis dengan metode dopan N dan Impregnasi.
2. Daya hantar listrik Mn/N-Grafena (1250 µS/cm) lebih tinggi dibandingkan dengan Grafit/N-Mn/N-Grafena (350 µS/cm) serta anoda baterai primer komersil (10 µS/cm).
5.2 Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang uji N-grafena dan uji baterai primer komersil sebagai pembanding untuk menghasilkan N-grafena yang dapat diaplikasikan secara langsung baik dibidang industri maupun masyarakat serta kalangan mahasiswa lainnya.
2. Perlu dilakukan peneliti lebih lanjut mengenai N-grafena yang terdeposit dengan logam lain untuk dijadikan elektrolit pada katoda dan anoda serta dilakukannya variasi waktu dan berat dari sampel sebagai pembanding keaktifan dari elektroda dalam baterai primer.
DAFTAR PUSTAKA
Anam, K. 2010. Prinsip Kerja Konduktometer. Wordpress: Jakarta
Appl. M. 1999. Ammonia. Principles and Industrial Practice. Wiley VCH.
Weinheim: New York.
Bourlinos, A. B. Gournis, D. Petridis, D. Szabo, T. Szeri, A. dan Dekany, I.
2003. Graphite Oxide Chemical Reduction to Graphite and Surface Modification with Primary Aliphatic Amines and Amino Acids. Langmulir.
Buchmann, Isidor. Baterai Statistik: Baterai University. http://www.google.com.
Tanggal akses 26 April 2018.
Carlsson, J. M. 2007. Graphene : Buckle or break. Nature Materials,6 (11), 801- 802
Cotton, F. A and Wilkinson, G. 1989. Kimia Anorganik 1. Universitas Indonesia:
Jakarta.
CRU. 2015. Technology Metals. Chancery House: United Kingdom-London (batterycouncil). Tanggal 7 Mei 2018
Energizer. 2018. Alkaline Manganese Dioxide Handbook and Application Manual. Energizer Brand, LLC. www.energizer.com 800-383-7323
Eriksson T. A and M. D. Marca, 2013. A Study of Layered Lithium Manganese Oxide Cathode Material, J. Of Power Sources. 119-121;145-149
Geim, A. K. dan Novoselov, K. S. 2007. The Rise of Graphen, Nature Materials, Nature Material. Nature publishing group science.
Hazek, M.N. EI, Lasheen, T.A., Helal, A.S., 2006, ReductiveLeaching of
Manganesefrom Low Grade Sinai Orein HCl using H2O2 as Reductant, Hydrometallurgy 84, 187-191.
Hirata, M., Gotou, T., Horiuchi, S., Fujiwara, M., Ohba, M. 2004. Carbon. 42.
2929−2937.
Http://www.Peraturan Mentri ESDM tahun 44 tahun 2017. Diakses tanggal 7 Mei 2018
J. Nakamura. 2013. Size Control to a Sub-Nanometer Scale in Platinum Catalysts
Jeong, K-Hae. Lee, P.Y. Lahaye, R. J. W. E. Park, H-Min. An, K. H. Kim, I. J.
Yang, Woong-Cheo. Park, C.Y. Ruoff, R. S. Lee, Y. H. 2008. Evidence of Graphitic AB Stacking Order of graphit oxides. J. AM. Chem. SOC.
American chemical society.
Kucinskis, G., Bajars, G., Kleperis, J. 2013. Graphene In Lithium Ion Battery Cathode Materials. University of Lavia. Riga
Martinez, M. 2010. Sebuah Pemahaman Dasar Scanning Electron Microscopy (SEM) and Mikroskop Elektron (SEM) dan Energy Dispersive X-ray Detection (EDX),(http://karya_ilmiah.um.ac.id). diakses 25 April 2018.
Meyer, J. C. Geim, A. K. Katsnelson, M. I. Novoselov, K. S. Booth, T. J. dan Roth S. 2010. The structure of suspended graphene sheets. Nature publishing group: University of Manchester.
Peraturan Mentri ESDM tahun 44 tahun 2017. Diakses tanggal 25 April 2018 Rahmandari A, 2010. Pengolahan Grafit Tahap Pemanggangan. Yogyakarta:
STTN-BATAN. Program Teknologi Nuklir
Rahmawati.F. 2013. Elektrokimia Transformasi Energi kimia- listrik. Surakarta.
Graha ilmu, (5) 47-49
Riyanto. 2013. Elektrokimia dan Aplikasinya. Graha ilmu. Yogyakarta
Sharma, S. dan Pollet, B. G, 2012. A Review of Apllication of Carbon Nanotubes for Lithium Ion Batteray Anode Material. Power Sources 214: 54-57 Siburian, RA.F. 2014. Support Material Effect For Pt Catalytic Activity at
Cathode. University of Nusa Cendana. Kupang
Simbolon A.H. 2018. The Performance Of Graphite/Graphene, Manganese (Mn)/Graphite And Manganese (Mn)/Graphene As The Electrode On
Primary Battery Anode.
Singh K R, Kumar R, Singh P D, 2016. Graphene oxide: Strategies for synthesis Reduction and Frontier Application.The royal society chemistry: 64997 Smallman, R. dan Bishop, R,2000. Modern Physics Metallurgy and Materials
Engineering. Oxford.
Stankovich S, Dmitriy A, Dommett H G Kohlhaas M K Zimney J E, Stach A E, Piner D R, Nguyen T S Rouff S R, 2006. Graphen Based Composit Material. Nature Publishing Group
Stringer R, Brigden K. 2000, Ammoniak and urea production: Incident of ammonia release from the profertil urea and ammonia facility, bahia blanca, argentina Exter Greenpeace reaserch laboratories Page.54 Tribowo. J, 2011. Rekayasa Bahan LixTiMnyFez(PO4)3 sebagai Katoda Solid Polymer Battery (SPB) Lithium [Tesis].Jakarta: Universitas
IndonesiaI,Program Magister Ilmu Bahan Bertaraf Internasional.
Valupadas P, 1999. Waste Water Management Review for Fertilizer Manufacturing Sector. T/458: 8
Waskito P, 2013. Elektrokimia Baterai. [Paper] Jakarta: Universitas Indonesia, Program Sarjana.
Wei J, N. Nagarajan and I. Zhitomirsky. 2007. Manganese Oxide Films for Electrochemical Supercapacitors. J. Material Proc. Tech. 186:356-361 Yen B, Schwickert B, 2004. Origin of low-friction behavior in graphite
investigated by surface x-ray diffraction appl. Phys,Inc. lett 84: 4702 Zhanqiang L, L. W. Wen, Xianming L, W. Minchang and Z. Z. Li. 2004.
Hydrothermal Synthesis of Nanostructured Spinel Lithium Manganese Oxide. J. Solid State Chem. 177:1585-1591
Zhu J. 2014. The Application Of Graphene In Lithium Ion Battery Electrode Materials. Sringer plus a springer Open Journal: 2-8
LAMPIRAN
Lampiran 1. Proses Sintesis N-Grafena
Grafit Larutan Hijau Oksida Grafit
Oksida Grafena Proses Sentrifugasi
Hasil Sentrifugasi Lar. Piranha Hasil Sentrifugasi Aquades
Proses Ultrasonikasi Reduksi Oksida Grafena
Reduksi Grafena Pengovenan Endapan Grafena
Endapan N-Grafena Anoda Baterai Primer
Grafena N-Grafena
Grafit/N-Grafena Mn/N-Grafena
Lampiran 2. Uji konduktifitas Elektroda
Anoda Baterai Primer MnCl2
Grafit Grafena
N-Grafena Grafit/N-Grafena
Mn/N-Grafena
Lampiran 3. Spektrum EDX
Anoda Baterai primer
Grafit
Grafena
N-Grafena
Grafit/N-Grafena
Mn/N-Grafena
1 2 3 4 5
keV 0
20 40 60 80 100
cps/eV
C N O Mn
Mn