Sintesis dan Karakterisasi NS-Reduced Graphene Oxide dengan Metode Hidrotermal untuk Aplikasi Superkapasitor

Abstract

Pengembangan dan penggunaan superkapasitor sebagai alat penyimpan energi yang memiliki densitas energi dan daya sangatlah krusial. Material elektroda memiliki peran penting di berbagai perangkat elektronik, tak terkecuali superkapasitor. Metode hidrotermal digunakan untuk mengembankan atom N dan S pada struktur 3 dimensi rGO hidrogel sebagai elektroda superkapasitor menggunakan prekusor thiourea. Komposisi optimal pada sintesis ini yaitu adalah NS-rGO-15 yang selanjutnya disebut sebagai NS-rGO. Gugus fungsi dari NS-rGO dianalisa menggunakan FTIR, jarak antar lapisan dianalisa menggunakan XRD, defects pada struktur karbon dianalisa menggunakan spektroskopi Raman, dan morfologi serta komposisi dianalisa menggunakan SEM-EDS. Hasil analisis FTIR, XRD, spektroskopi Raman, dan SEM-EDS menunjukkan bahwa sintesis NS-rGO berhasil berdasarkan hasil karakterisasi dimana NS-rGO memiliki gugus fungsi N-H, C-N dan C-S dengan jarak antar layer yang besar, defects yang besar, serta memiliki kandungan N dan S. Performa elektrokimia diuji pada sistem tiga elektroda menggunakan alat potensiostat. Pada current density 1 A/g, NS-rGO sebagai material elektroda memiliki spesifik kapasitas yang besar yaitu 499 C/g. Selain itu, NS-rGO menunjukan performa yang stabil setelah dilakukan charge discharge pada 10 A/g sebanyak 1000 kali karena mengalami penurunan spesifik kapasitas hanya sebesar 16,67 %. Berdasarkan hasil yang didapatkan, NS-rGO merupakan salah satu material elektroda yang potensial untuk superkapasitor dengan performa tinggi.