Aplikasi Porous Activated Carbon dari Limbah Botol Plastik sebagai Material Elektroda pada Electric Double Layer Capacitors dengan Gel Polymer Electrolyte

Abstract

Botol plastik sekali pakai menduduki urutan kedua dari tipe plastik di dunia termasuk di Indonesia sebagai plastik yang paling banyak digunakan. Hal ini menghadirkan tantangan yang besar dalam hal pengolahan limbahnya. Di sisi lain, karbon aktif merupakan salah satu material yang dapat digunakan sebagai material elektroda dari superkapasitor yang merupakan salah satu media penyimpanan energi listrik yang tersusun atas elektroda dan elektrolit. Penelitian ini digagas untuk mengembangkan karbon aktif yang dihasilkan dari limbah botol plastik sekali pakai yang selanjutnya diaplikasikan sebagai elektroda superkapasitor. Terdapat 2 tahap proses yaitu karbonisasi pada suhu 500°C, 600°C, dan 700°C dan aktivasi. Adapun aktivasi dilakukan dalam 2 tahap secara kimia (menggunakan ZnCl2) dan fisika. Selain itu, penelitian ini menggunakan PVA-K2CO3 dalam bentuk gel sebagai elektrolit superkapasitor. Berdasarkan karakterisasi, material yang dihasilkan merupakan 100% karbon dan telah berhasil teraktivasi. Karbon aktif dari PET dihasilkan merupakan karbon aktif tipe mikropori dengan ukuran volume rata-rata karbon aktif dengan trend kenaikan seiring dengan kenaikan suhu karbonisasi yang digunakan berturut-turut sebesar 0,0362643 cm3/g, 0,0416015 cm3/g dan 0,0450067 cm3/g. Karbon aktif yang dihasilkan telah berhasil diimplementasikan sebagai elektroda pada Electric Double Layer Capasitors (EDLCs) dimana kenaikan suhu karbonisasi yang digunakan berdampak pada turunnya jumlah tegangan yang dapat disimpan oleh EDLCs dengan hasil berturut-turut sebesar 1,227 V, 1,197 V, 1,116 V dengan rentang waktu pengisian daya selama 1 jam.