MODIFIKASI MOF Ni-BTC DENGAN PENAMBAHAN 2-METILIMIDAZOL MELALUI METODE SOLVENT-ASSISTED LIGAND EXCHANGE UNTUK APLIKASI SUPERKAPASITOR

Abstract

Modifikasi Metal Organic Framework (MOF) berbasis Ni-BTC dilakukan untuk meningkatkan performa elektroda superkapasitor, terutama pada MOF memiliki kelemahan pada stabilitas struktur dan konduktivitas elektronik yang kurang baik. Ni-BTC disintesis menggunakan metode solvotermal dengan ligan H3BTC, kemudian dimodifikasi melalui metode Solvent-Assisted Ligand Exchange (SALE) dengan penambahan 2-metilimidazol (MIM) dalam variasi 0, 30, 50, 70, dan 90% (w/w). Modifikasi ini bertujuan untuk menggabungkan keunggulan ligan BTC dalam menjaga kestabilan struktur dengan potensi gugus imidazol pada MIM yang bersifat konduktif secara elektronik. Karakterisasi Fourier Transform Infrared (FTIR) menunjukkan keberhasilan pertukaran ligan, ditandai oleh munculnya puncak khas MIM. Hasil X Ray Diffraction (XRD) mengindikasikan hilangnya fasa kristal Ni-BTC akibat penambahan MIM, sedangkan Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan aglomerasi partikel dan penurunan luas permukaan pada sampel NB-MIM. Uji elektrokimia menunjukkan bahwa seluruh sampel merupakan superkapasitor tipe baterai dengan mekanisme dominan difusi faradaik. Penambahan MIM memperluas jendela potensial pada kurva Cyclic Voltametry (CV), namun secara umum menurunkan kapasitansi spesifik. Ni-BTC memiliki nilai retensi kapitansi yang baik dan hambatan transfer muatan lebih rendah dibandingkan NB-MIM. Sementara itu, NB-MIM 30% menunjukkan performa difusi ion terbaik berdasarkan analisis Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS).