Analisis Kinerja Membran Kitosan-Polyvinyl Alkohol (PVA) Sebagai Anoda Organik Baterai Kertas

Abstract

Penggunaan baterai yang semakin tinggi akan menyisakan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Baterai kertasmerupakan inovasi yang dapat membantu dalam mengurangi penumpukan baterai di tempat pembuangan akhir.Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi sifat mekanis membran campuran kitosan-PVA dengan rasio yangberbeda, serta menentukan rasio kitosan dan PVA yang optimal untuk menghasilkan kinerja elektrisitas baterai kertas terbaik. Baterai tersusun dari anoda, katoda, dan elektrolit. Anoda dibuat dengan mencampur kitosan dan PVA hingga menjadi cairan homogen kemudian dicetak dan membentuk membran. Membran dengan variasi kitosan-PVA 1:3, 1:1, 3:1 v/v memiliki hasil terbaik pada rasio 3:1 dengan konduktivitas proton tertinggi sebesar 2,1 x 10-5 S/cm kuat tarik tertinggi 27,35 ± 3,5 MPa, daya serap air 76,52%, arus listrik tertinggi 0,012 ± 0,002 mA, tegangan listrik tertinggi 0,35± 0,01 volt, dan daya listrik tertinggi sebesar 4,4±0,9 mW

The increasing use of batteries resulted in the accumulation of Hazardous and Toxic (B3) waste. Paper batteries represented an innovation that could help reduce battery buildup in landfills. This study aimed to characterize the mechanical properties of chitosan-PVA blend membranes with different ratios and determine the optimal chitosan and PVA ratio to achieve the best electrical performance for paper batteries. The battery consisted of an anode, cathode, and electrolyte. The anode was made by mixing chitosan and PVA until a homogeneous liquid was formed, which was then cast to form a membrane. The membranes with chitosan PVA ratios of 1:3, 1:1, and 3:1 v/v showed the best results at a ratio of 3:1, with the highest proton conductivity of 2,1 x 10-5 S/cm, the highest tensile strength of 27,35 ± 3,5 MPa, water absorption of 76,52%, the highest current of 0,012 ± 0,002 mA, the highest voltage of 0,35 ± 0,01 volts, and the highest power output of 4,4 ± 0,9 mW