1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Elektrod komposit superkapasitor daripada pengaktifan monolit hijau serbuk karbon swa-merekat mengandungi grafit/grafin terawat kimia dan terpersinar gamma
Authors:	Najah Syahirah Mohd Nor (P70131)
Supervisor:	Mohamad Deraman, Prof. Dr.
Keywords:	Superkapasitor Elektrod Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations
Issue Date:	26-Oct-2017
Description:	Superkapasitor atau kapasitor elektrokimia dwi-lapisan merupakan peranti penyimpanan tenaga yang menyimpan cas pada antara-muka dwi-lapisan yang dibentuk oleh cas-cas ionik dari elektrolit dan cas-cas elektronik pada permukaan liang elektrod. Elektrod adalah salah satu komponen utama dalam superkapasitor yang sangat mempengaruhi kapasitan spesifik (Csp), tenaga spesifik (E), kuasa spesifik (P), rintangan sesiri setara (ESR), tindak balas frekuensi (fo) dan tempoh tindak balas (τo) superkapasitor. Untuk menghasilkan elektrod, kajian ini menggunakan bahan serbuk karbon swa-merekat (SKSM) daripada serabut tandan kelapa sawit (STKS) terpra-pengkarbonan, bahan aditif grafit dan grafin, agen perawat SKSM (KOH dan sinaran gamma (γ)), dan agen perawat bahan aditif (HNO3 dan sinaran γ). Penambahbaikan prestasi elektrod dan sel superkapasitor telah dilakukan dengan menentukan peratusan berat aditif (grafit), masa rawatan asid ke atas aditif (grafin) dan dos sinaran γ ke atas SKSM dan aditif (grafin) yang optimum dalam penghasilan elektrod melalui pengkarbonan dan pengaktifan monolit hijau (MH). MH disediakan dengan kaedah tekanan mampatan daripada (i) SKSM, (ii) SKSM terawat KOH (SKSMR), (iii) campuran SKSMR dengan grafit (4, 8, 12, dan 20 wt%) (iv) campuran SKSM atau SKSMR dengan 4 wt % grafit terawat HNO3 (v) campuran SKSMR dengan 4 wt% grafin terawat HNO3 (0, 5 dan 180 minit) (vi) SKSM terpersinar γ (5, 15 dan 20 kGy) (γSKSM) dan (vii) campuran γSKSM (5 kGy) dengan 4 wt% grafin terpersinar γ (5, 10, 15 dan 20 kGy). Pengkarbonan dan pengaktifan MH seterusnya dilakukan untuk menghasilkan karbon monolit teraktif (KMT). Hasil analisis teknik belauan sinar-X mendapati bahawa karbon yang dihasilkan mempunyai struktur turbostratik dan mikroskop pancaran medan imbasan elektron (FESEM) menunjukkan KMT mempunyai struktur berliang. Analisis elektrokimia sel superkapasitor pula dilakukan dengan menggunakan kaedah spektroskopi impedans elektrokimia (EIS), kitaran voltamogram (CV) dan galvanostatik cas-nyahcas (GCD). Hasil kajian ini mendapati bahawa elektrod KMT mengandungi grafit 4 wt% memberi kesan terhadap penurunan nilai ESR sebanyak ~70 % dan peningkatan τo dan P masing-masing sebanyak ~87 % dan ~39 % manakala fo mencatat peningkatan sebanyak 8 kali ganda yang disebabkan oleh peningkatan isipadu liang meso (Vmeso) sebanyak 80 %. Elektrod KMT dengan grafit terawat HNO3 (4 wt%) mencatatkan peningkatan SBET sebanyak ~11 % yang dapat meningkatkan nilai Csp dan E masing-masing mencatat nilai 119.64 F g-1 dan 7.14 Wh kg-1. Elektrod KMT mengandungi grafin terawat HNO3 (180 minit) mencatatkan nilai SBET yang tertinggi iaitu 1235.96 m2 g-1 dengan prestasi superkapasitor yang paling baik bagi Csp, E dan P masing-masing dengan nilai 145 F g-1, 8.7 Wh kg-1 dan 214 W kg-1. Elektrod sel superkapasitor yang menggunakan γSKSM (5 kGy) dapat memberikan nilai Csp, E dan P tertinggi iaitu 196 F g-1, 11.3 Wh kg-1 dan 235 W kg-1 dengan nisbah timbunan (Lc/La) yang tertinggi. Peningkatan SBET dan Lc/La sebanyak 6 % dan 58 % bagi elektrod γSKSM dengan grafin terpersinar γ (10 kGy) dapat mencatat nilai Csp, E dan P yang tertinggi iaitu 150 F g-1, 8.9 Wh kg-1 dan 193 W kg-1. Hasil-hasil kajian ini dapat membuktikan bahawa SKSM (terawat KOH atau terpersinar γ) dan aditif karbon (terawat HNO3 atau terpersinar γ) adalah bahan yang berpotensi untuk menghasilkan elektrod komposit untuk meningkatkan prestasi sel superkapasitor.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah"
Pages:	320
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.