Sintesis Komposit MnO2/Carbon sebagai Katoda pada Zn-Air Battery

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah elektroda dan kondisi saat elektrolisis terhadap morfologi nanopartikel MnO2. Selain itu juga dilakukan untuk mengetahui α-MnO2 nanopartikel dari KMnO4 yang terbentuk pada suasana asam, serta pengaruh penambahan karbon dengan MnO2 sebagai material elektrokatalis pada Metal Air Battery dengan anoda Zn. Sintesis MnO2 menggunakan metode elektrokimia dengan elektrolisis larutan elektrolit berupa potassium permanganate (KMnO4) disertai pengadukan dengan magnetic stirrer. Kondisi sintesis menggunakan suasana asam dengan menambahkan asam sulfat (H2SO4) dan elektrolisis selama 30 menit. Penelitian ini dilakukan pada variasi jumlah elektroda karbon 1, 2, 3 ,4 pasang pada tegangan 3V. Untuk memisahkan partikel yang terbentuk dari pengotor dilakukan pengendapan menggunakan centrifuge dan endapan dicuci hingga pH netral air demin yang selanjutnya dikeringkan pada furnace suhu 150oC. Serbuk MnO2 dikompositkan dengan karbon aktif dan graphene. Untuk MnO2 struktur dan morfologi dianalisa menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Brunauer-Emmet-Teller (BET). Sedangkan untuk sifat elektrokimia dievaluasi menggunakan Cyclic Voltammetry (CV), Linear Sweep Voltammetry (LSV), dan Polarization Linear (PL). Multi-electrode memiliki performa yang paling baik, dibuktikan dari uji XRD, struktur nanopartikel MnO2 memiliki beberapa peak, yaitu: 2θ = 12,59o ; 17,91o ; 28,38o ; 37,45o ; 41,86o ; 49,69o dan 59,96o berbentuk kristal α-MnO2. Sedangkan pada hasil SEM dan BET, bentuk partikel semakin tidak terlihat aglomerat. Hal ini menunjukkan bahwa diameter partikel semakin kecil seiring dengan bertambah besarnya luas permukaan. Pada uji elektrokatalis, OCP yang dihasilkan semakin tinggi dan positif, yaitu 0,030. Komposit MnO2/Karbon-Aktif dan MnO2/Graphene dianalisa morfologi menggunakan SEM, untuk konduktivitas dengan metode four Point Probe, dan. sifat elektrokimia menggunakan Cyclic Voltammetry. Komposit MnO2/Graphene memiliki konduktivitas yang besar daripada komposit MnO2/Karbon-Aktif sebesar 39,809 /m. =================================================================================================== This study aims to determine the effect of the number of electrodes and the current conditions of electrolysis on morphology of MnO 2 nanoparticles. It was also conducted to find out the α - MnO 2 nanoparticles of KMnO 4 formed in acidic atmosphere, and to know the effect of carbon addition with MnO 2 as electrocatalytic material on Zn air battery with Zn anode. MnO 2 synthesis uses electrochemical method with electrolysis of electrolytic s olution in the form of potassium permanganate (KMnO 4 ) with stirring with magnetic stirrer. The synthesis conditions use an acidic atmosphere by adding sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and electrolysis for 30 minutes. This research was conducted on variation of number of carbon electrode 1, 2, 3, 4 pairs at 3V voltage. To separate the particles formed from the impurities is carried out the deposition using centrifuge and the precipitate washed up to neutral pH demin water which is then dried in the furnace for 150 o C. M nO 2 powder is composed with activated carbon and graphene. For MnO 2 structures and morphology were analyzed using X - Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Brunauer - Emmet - Teller (BET). As for the electrochemical properties evaluated using Cyclic Voltammetry (CV), Linear Sweep Voltammetry (LSV), and Linear Polarization (PL). Multi - electrode has the best performance, evidenced from the XRD test, the structure of MnO 2 nanoparticles has several peak, namely: 2θ = 12.59 o ; 17.91 o ; 28,38 o ; 3 7.45 o ; 41,86 o ; 49,69 o and 59,96 o are α - MnO 2 crystals. While on the results of SEM and BET, the form of particles increasingly not seen agglomerates. This shows that the particle diameter is getting smaller as the surface area increases. In the electrocatalytic test, the resulting OCP is higher and positive, ie 0.030. Composite MnO 2 / Active Carbon and MnO 2 / Graphene were analyzed using SEM morphology, for conductivity by the four Point Probe method, and electrochemical properties using Cyclic Voltammetry. The MnO 2 / Graphene composite has a large c onductivity than the MnO 2 / Activated Carbon composite of 39,809 / m