Please use this identifier to cite or link to this item:
https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/519444| Title: | Penyediaan elektrod karbon superkapasitor dari serbuk gergaji kayu getah dan penggunaan nanozarah platinum untuk peningkatan prestasi superkapasitor |
| Authors: | Erman Taer (P37929) |
| Supervisor: | Mohamad Deraman, Prof. Dr. |
| Keywords: | Elektrod karbon superkapasitor Serbuk gergaji Kayu getah Nanozarah platinum Superkapasitor Supercapacitors |
| Issue Date: | 28-Nov-2012 |
| Description: | Superkapasitor berasaskan elektrod karbon menyimpan tenaga dalam antara-muka dwi-lapisan yang dibentuk oleh cas-cas ionik dalam elektrolit dengan cas-cas elektronik pada permukaan liang dalam karbon elektrod. Luas permukaan (S) liang adalah salah satu faktor utama yang sangat mempengaruhi tenaga spesifik (E), kuasa spesifik (P), kapasitan spesifik (Csp) dan rintangan sel (ESR) superkapasitor. Kajian telah dilakukan bagi meningkatkan S dengan menentukan keadaan optimum karbonisasi dan pengaktifan (suhu dan masa) semasa penyediaan elektrod karbon dari serbuk kayu getah (SKG) yang telah di pra-karbonisasi pada suhu rendah. Kemudian, pengisaran bebola dan pengayakan dilakukan ke atas SKG terpra-karbonisasi untuk mendapatkan serbuk karbon swa-merekat (SKSM) dengan saiz kurang daripada 53 mikron. Monolit hijau (MH) dihasilkan dari SKSM dengan menggunakan tekanan mampatan 2.54 x 107 kg m-2 dalam acuan berdiameter 20 mm. Karbonisasi keatas MH dijalankan pada suhu 400-900 oC dalam persekitaran N2 dan diikuti dengan pengaktifan CO2 pada suhu 800 oC selama satu jam untuk menghasilkan karbon monolit (KM) teraktif. Didapati bahawa suhu karbonisasi 600 oC adalah optimum, kerana elektrod yang dihasilkan mempunyai nilai SBET dan Csp yang paling tinggi, iaitu masing-masing 733 m2 g-1 dan 33 F g-1. KM daripada karbonisasi pada suhu 800 oC juga telah diaktifkan dengan CO2 pada suhu berbeza, iaitu 700-1000 oC selama satu jam. Didapati bahawa suhu 900 oC adalah suhu pengaktifan yang optimum kerana KM teraktif (KMT) yang dihasilkan mempunyai nilai SBET dan Csp yang paling tinggi, iaitu masing-masing 680 m2 g-1 dan 34 F g-1. Dengan memilih 600 oC sebagai suhu karbonisasi dan 900 oC sebagai suhu pengaktifan, masa pengaktifan (tp) = 1.5, 2.0 dan 2.5 jam telah diuji dan didapati bahawa apabila tp= 2.5 jam, 10% daripada sampel yang diaktifkan mengalami kerosakan struktur monolit. Pada keadaan ini, sampel monolit yang lain mempunyai SBET = 868 m2 g-1 dan Csp = 90 F g-1. Pengoptimuman seterusnya menggunakan tp dari 1 hingga 6 jam, iaitu bagi tp>2 jam maka proses pengaktifan dilakukan beberapa kali dengan menghadkan masa 2 jam bagi setiap kali ulangan yang dibuat bagi mengelak kerosakan struktur monolit. Bagi tp = 4 jam, KMT dengan SBET setinggi 912 m2 g-1 telah diperolehi. Pencirian elektrod KMT yang dihasilkan melalui pengoptimuman tp telahdilakukan melalui pembinaan sel superkapasitor simetri jenis koin dengan menggunakan elektrod KMT ini, pengumpul arus keluli kalis karat 316L (KKK) dan elektrolit H2SO4 (1 Molar). Hasil yang diperolehi mendapati elektrod KMT dengan tp = 4 jam dapat menghasilkan superkapasitor dengan Csp = 107 F g-1, E = 2.46 Wj kg-1, P = 270 W kg-1 dan ESR = 300 m��. Pengoptimuman prestasi sel juga telah dijalankan dengan menumbuhkan platinum nanozarah (PtNs) pada permukaan penggumpul arus KKK melalui kaedah kimia basah. Sel yang dibina dengan pengumpul arus PtNs-KKK dan menggunakan elektrod karbon dengan tp = 4 jam dapat menghasilkan superkapasitor dengan Csp = 151 F g-1, E = 3.3 W j kg-1, P = 288 W kg-1dan ESR =18 m��.Peningkatan prestasi ini setanding dengan hasil yang dilaporkan oleh penyelidik lain. Kesimpulannya, SKG sesuai digunakan untuk menghasilkan elektrod karbon dalam bentuk monolit dan penumbuhan PtNs pada KKK dapat meningkatkan prestasi superkapasitor.,Ph.D |
| Pages: | 304 |
| Call Number: | TK7872.C65.E775 2012 |
| Publisher: | UKM, Bangi |
| Appears in Collections: | Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi |
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.