STUDI DINAMIKA MOLEKUL MENGENAI PENGARUH ELEKTROLIT TERHADAP SIFAT ELEKTRODA KARBON PADA SUPERKAPASITOR

Abstract

Kebutuhan akan sumber energi global yang efisien dan berkelanjutan terus meningkat seiring perkembangan teknologi. Dalam hal ini, maka diperlukan pengembangan perangkat penyimpanan energi listrik, salah satunya adalah superkapasitor. Superkapasitor memiliki kapasitansi cukup tinggi, densitas daya yang besar, proses pengisian dan pelepasan muatan yang cepat, serta durabilitas yang baik. Studi komputasi melalui simulasi dinamika molekul dilakukan untuk memahami sifat dan dinamika dari sistem superkapasitor dengan elektroda berbasis karbon aktif. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh jenis elektrolit terhadap sifat karbon aktif sebagai elektroda superkapasitor berdasarkan pergerakan dinamika ion-ion elektrolit pada sistem. Simulasi dinamika molekul menggunakan perangkat lunak Large scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS) dengan parameter force field OPLS-AA dilakukan untuk mengkaji sistem superkapasitor. Adapun variasi sistem elektrolit yang diteliti antara lain C₃H₅N₂⁺/BF₄⁻, C₃H₅N₂⁺/CH₃COO⁻, dan K+/OH- di dalam pelarut asetonitril (ACN). Hasil simulasi menunjukkan sistem dengan elektrolit C₃H₅N₂⁺/BF₄⁻ memiliki performa terbaik sebagai sistem superkapasitor. Hal ini dilihat dari interaksi antarmuka dengan elektroda dan difusi ion yang baik, nilai koefisien difusi ion tertinggi sebesar 18,4×10-11 m2/s, dan nilai kapasitansi spesifik tertinggi sebesar 199,86 μF/cm2.