Abstract:
Elektroda dari sumber biomassa merupakan salah satu subjek yang sedang diteliti pada saat ini akibat dari isu tingginya kebutuhan material aktif untuk baterai peralatan elektronik modern. Ketidakseimbangan ini berpotensi menyebabkan berkurangnya kemampuan industri untuk memenuhi kebutuhan elektronik modern, sehingga dicari alternatif metode konversi material yang dapat dimanfaatkan menjadi baterai dan sekarang sedang diteliti untuk aplikasi karbon aktif. Sumber biomassa yang memiliki potensial adalah cocoa pod husk, sisa dari pengolahan buah kakao yang menjadi isu karena tingginya persentase kulit (husk) yang tidak terpakai dalam industri coklat. Beberapa modifikasi dari pengolahan biomassa adalah aktivasi dan grafitisasi, yang dapat memberikan performa baik dari material elektroda akibat adanya struktur grafitik tanpa adanya prosedur sintesis yang kompleks. Sebuah isu yang muncul dari grafitisasi adalah kecenderungan antara formasi pori dan derajat grafitisasi yang saling menghambat,
dimana tingginya derajat grafitisasi akan memberikan luas permukaan yang terbatas dan sebaliknya. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini dicari titik seimbang antara derajat grafitisasi dan luas permukaan dengan memanfaatkan karbonisasi hidrotermal, mengendalikan suhu operasi, memakai aktivator ZnCl2 untuk mengatur luas permukaan material, dengan variasi dua katalis grafitisasi Fe(NO3)3 dan Ni(NO3)2 yang dibuat konstan konsentrasinya dalam mensintesis material karbon dari sumber biomassa cocoa pod husk. Hasil yang didapat dari karakteristik sesuai dengan teori dan hipotesis. Hasil luas permukaan sebagai salah satu karakteristik untuk materi karbon menujukkan hasil terbaik pada variasi penggunaan aktivator ZnCl2, dengan katalis Fe pada suhu 700oC pada 482,46 m2/g. Derajat grafitisasi terbaik diamati pada variasi katalis Fe pada suhu 900oC, dimana analisis spektroskopi Raman memberikan rasio area/amorf AG/AD3 terbaik pada 0,45, namun
variasi katalis Fe pada suhu 700oC dilaporkan memiliki grafitisasi tinggi dalam notasi IG/ID pada 1,40, mengindikasikan struktur grafit tinggi pula pada variasi ini. Analisis FTIR dan XRD mendukung adanya formasi grafit, dengan FTIR mendeteksi adanya ikatan karbon rangkap dua yang terdapat pada struktur grafit, juga analisis XRD yang menunjukkan puncak dan kristalinitas variasi Zn-Fe-700 yang lebih tinggi. Berdasarkan data Raman dan XRD, dilaporkan variasi Zn-Fe-700 sebagai variasi dengan formasi grafit terbaik dan luas permukaan tertinggi.
