Abstract:
N-doped carbon adalah salah satu bahan yang digunakan dalam pembuatan baterai. N-doped carbon dapat menggantikan logam berat beracun seperti nikel pada baterai lithium. Produksi N-doped carbon biasanya dilakukan dengan bahan dasar batubara. Proses tersebut menghasilkan emisi dan batubara merupakan sumber energi yang tidak terbarukan. Mikroalga Chlorella vulgaris dapat menjadi salah satu alternatif karena ketersediaannya yang banyak dan kandungan karbon di dalamnya. Pada penelitian ini dapat diketahui pengaruh dopant yang digunakan dan pengaruh aktivator yang digunakan terhadap kristalinitas, morfologi, dan komposisi nitrogen dari N-doped carbon yang dihasilkan.
N-doped carbon akan melewati proses sonikasi dan dilanjutkan dengan sintesis hydrochar bersama doping pertama dan aktivasi kimia bersama doping kedua. Sintesis hydrochar dilakukan di dalam reaktor autoclave pada temperatur 175 °C selama 24 jam dengan penambahan dopant (urea atau melamin) dengan rasio massa Chlorella vulgaris terhadap dopant sebesar 1:2. Aktivasi kimia dan doping kedua dilakukan menggunakan aktivator (K2CO3 atau NaOH). Penambahan dopant dilakukan dengan rasio massa hydrochar, aktivator dan dopant sebesar 1:2:2 dengan temperatur aktivasi 700°C selama 1 jam di dalam furnace.
Melalui penelitian ini, didapatkan bahwa yield tertinggi hydrochar dari variasi pre-treatment adalah pada jenis variasi zat melamin tanpa sonikasi yaitu sebesar 37,5% namun terdapat perbedaan kualitas warna sedangkan pada varasi zat aditif urea yield tertinggi terdapat pada variasi urea dengan sonikasi yaitu sebesar 6,35%. Variasi yang menghasilkan N-doped carbon dengan persentase kristal tertinggi adalah zat aditif melamin dan aktivator K2CO3 sebesar 33,41% kemudian untuk kandungan nitrogen tertinggi adalah variasi zat aditif urea dan aktivator K2CO3 sebesar 8,06 %. Sedangkan yield tertinggi dari proses aktivasi terdapat pada zat aditif urea dan aktivator K2CO3 yaitu sebesar 27%.
