Superkapasitor, penyimpan energi skala besar ciptaan mahasiswa Brawijaya

Merdeka.com - Mahasiswa Universitas Brawijaya (UB) Malang menciptakan material penyimpan energi (kapasitor) berskala besar. Tiga mahasiswa Teknik Kimia membuat sebuah elektroda superkapasitor dengan bahan nanokomposit α-MnO2/C dengan metode elektrolisis.

Superkapasitor sendiri adalah jenis kapasitor yang dapat menyimpan energi dalam skala besar dengan jumlah energi yang hampir setara dengan baterai kimia. Superkapasitor memiliki jangka pemakaian yang jauh lebih tinggi dan kecepatan isi ulang yang cepat dibandingkan baterai kimia.

Superkapasitor memungkinkan baterai dengan output yang sangat besar dan dapat dipakai berulang kali sampai masa hidupnya habis, tanpa ada pengurangan performa.

Keunggulan tersebut menjadikan superkapasitor sebagai terobosan baru penyimpanan energi dan telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang seperti bidang transportasi listrik, teknologi digital, mesin listrik, peralatan militer serta luar angkasa.

Ketiga mahasiswa penemu tersebut adalah Nursiti, Ersita Rahajeng Wibowo dan Ayu Wulan Safitri dengan dosen dibimbing Rama Oktavian, melakukan percobaan dengan mensintesis α-MnO2/C. Sifat dari bahan tersebut yang kemudian digabungkan melalui proses pembuatan elektroda dan diaplikasikan pada superkapasitor.

"Oksida mangan adalah elektroda yang tepat untuk desain superkapasitor karena mudah didapat, biaya rendah, toksisitas rendah dan mempunyai rentang tegangan yang lebar," kata Nursiti, Ketua Tim di Universitas Brawijaya Malang, Senin (27/8).

Kapasitansi spesifik MnO2 secara teori adalah ±1380F/g. Namun saat ini, hanya 30% atau bahkan lebih rendah dari nilai teoritis yang dapat diperoleh.

Selain memiliki kapasitas penyimpanan yang besar, MnO2 juga merupakan salah satu bahan anoda yang ramah lingkungan, murah dan melimpah terdapat di alam. Tapi sayangnya senyawa ini memiliki daya hantar listrik yang kurang baik, ekspansi volume yang besar, dan polimerisasi partikel selama pengulangan siklus pemakaian, sehingga menyebabkan stabilitas siklus yang buruk.

Karena itu untuk mengatasi konduktivitas yang kurang baik maka tim mengkompositkan MnO2 dengan karbon agar menghasilkan konduktivitas yang tinggi.

Karya tersebut berhasil meraih dana riset dari Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi (Kemenristekdikti). Dana tersebut digunakan untuk menunjang kebutuhan selama penelitian berlangsung.

"Semoga inovasi ini bisa diaplikasikan di masyarakat dan harapan terdekat tentunya semoga karya ini bisa menyumbangkan medali untuk UB," harap Nursiti mewakili anggota timnya. (mdk/rhm)