Optimasi Elektrisitas Baterai Kertas Berbasis Karaginan-PVA dengan Penambahan Silikon Dioksida (SiO2).

Abstract

Kemajuan teknologi meningkatkan kebutuhan baterai ramah lingkungan dan efisien. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh penambahan silikon dioksida dengan menentukan rasio yang optimal terhadap peningkatan elektrisitas serta kinerja baterai fleksibel berbasis karaginan-PVA. Analisis mencakup uji daya listrik, FTIR, water uptake , konduktivitas proton, dan kuat tarik. Empat rasio komposisi material (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 1:1:1) digunakan untuk menghasilkan membran dengan karakteristik mekanik dan konduktivitas proton optimal. Hasil penelitian tidak menunjukkan pengaruh signifikan terhadap seluruh nilai pengujian. Penambahan SiO2 pada penelitian tetap memberikan peran dalam peningkatan stabilitas mekanik dan konduktivitas ionik. Nilai elektrisitas pada tegangan tertinggi yaitu sebesar 0,25 V, kuat arus tertinggi sebesar 0,025 A, dan daya listrik sebesar 5,7 mW, tidak terjadi pembentukan gugus baru pada spektrum FTIR, daya serap air tertinggi sebesar 56,8%, nilai konduktivitas tertinggi 8,81 x 10-6 S/cm, serta kuat tarik tertinggi sebesar 5,39 MPa. Penelitian ini menunjukkan kombinasi material yang seimbang menghasilkan baterai kertas efisien dan ramah lingkungan.

Technological advances increase the need for environmentally friendly and efficient batteries. This study aims to analyze the effect of silicon dioxide addition by determining the optimal ratio on improving the electricality and performance of carrageenan-PVA-based flexible batteries. The analysis included electrical power, FTIR, water uptake , proton conductivity, and tensile strength tests. Four material composition ratios (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 1:1:1) were used to produce membranes with optimal mechanical characteristics and proton conductivity. The results showed no significant effect on all test values. The addition of SiO2 in the study still plays a role in increasing mechanical stability and ionic conductivity. The electrical value at the highest voltage was 0.25 V, the highest current strength was 0.025 A, and the electrical power was 5.7 mW, there was no formation of new groups in the FTIR spectrum, the highest water absorption was 56.8%, the highest conductivity value was 8.81 x 10-6 S/cm, and the highest tensile strength was 5.39 MPa. This research shows that a balanced combination of materials produces efficient and environmentally friendly paper batteries.