Abstract:
Lithium-ion batteries (LIBs) merupakan salah satu inovasi yang paling sukses dalam
30 tahun terakhir ini. Namun, LIBs belum dapat memenuhi kepadatan energi dan daya dari
perangkat portabel dan kendaraan listrik generasi sekarang. Sulfur menjadi kandidat katoda
pengganti yang menjanjikan dalam LIBs. Baterai litium sulfur (Li-S) dapat membentuk polisulfides
yang dapat mengendap pada sisi anoda yang dapat membentuk lapisan pasivasi yang
dapat menyebabkan penurunan kinerja baterai. Hal tersebut dapat diatasi menggunakan
materi karbon berpori untuk menjebak poli-sulfides di dalam katoda sekaligus menjadi host
untuk sulfur. Karbon aktif merupakan non-graphitizable carbon yang dapat digunakan
sebagai adsorben karena mengandung porositas dan memiliki luas permukaan yang besar.
Karbon aktif memiliki struktur amorphous dan kristalin yang sangat kecil (mikrokristalin)
yang mulai terbentuk selama proses karbonisasi.
Pada penelitian ini karbon aktif disintesis dari pati ganyong dengan karbonisasi
hidrotermal dan aktivasi kimia. Karbonisasi hidrotermal dilakukan dengan autoklaf teflon
dan dipanaskan pada temperatur 200oC selama 24 jam. Agen pengaktivasi yang digunakan
dalam penelitian ini adalah KOH dan ZnCl2 dengan variasi rasio massa hydrochar dengan
agen pengaktivasi yaitu 1:2 dan 1:4 pada temperatur aktivasi sebesar 700oC selama 2 jam.
Karbon aktif yang diperoleh kemudian dianalisis menggunakan analisis adsorpsi metilen
biru, SEM-EDS dan XRD.
Penggunaan ZnCl2 sebagai agen pengaktivasi memberikan performa yang lebih baik
dibandingkan dengan penggunaan KOH. Peningkatan rasio agen pengaktivasi terhadap
hydrochar akan menurunkan perolehan massa dan kapasitas adsorpsi dari karbon aktif yang
dihasilkan. Karbon aktif yang diperoleh memberikan kapasitas adsorpsi yang lebih baik
dibandingkan dengan karbon aktif komersial. Berdasarkan analisis SEM, seluruh karbon
aktif yang dihasilkan memberikan morfologi yang lebih berpori. Karbon aktif yang
dihasilkan menunjukan profil XRD dengan rentang puncak 2θ yaitu 23-24o dan 40-45o yang
menjadi indikasi terbentuknya amorf karbon.
