Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam pengembangan superkapasitor aqueous, tantangan utama adalah memenuhi peran bahan aktif dan memaksimalkan kinerja perangkat. Elektrode konvensional seringkali menghadapi masalah distribusi bahan aktif yang tidak merata dan komponen pasif yang besar. Untuk mengatasi masalah ini, penelitian terbaru mengembangkan metode universal untuk mempersiapkan elektrode hierarkis berbasis grafena yang bebas dari penyangga, yang menawarkan solusi inovatif untuk meningkatkan performa superkapasitor.
Metode ini berfokus pada pembuatan elektrode hierarkis yang tidak hanya mendistribusikan bahan aktif dengan lebih efektif tetapi juga meningkatkan difusi ion, mempercepat transfer muatan, dan mengurangi reaksi parasit. Hal ini bertujuan untuk mengurangi komponen pasif dan memaksimalkan kinerja bahan aktif, yang pada akhirnya berkontribusi pada peningkatan keseluruhan dari superkapasitor.
Elektrode hierarkis yang dikembangkan menunjukkan kapasitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan konvensional seperti Fe3O4, NiCo-LDH, PANI, dan karbon aktif. Elektrode ini juga menghasilkan kepadatan energi tinggi sebesar 43,7 Wh/kg (berdasarkan keseluruhan elektrode, bukan hanya bahan aktif). Ini menunjukkan potensi besar untuk aplikasi dalam perangkat penyimpanan energi yang membutuhkan kepadatan energi yang tinggi.
Metode persiapan elektrode hierarkis ini tidak hanya efektif tetapi juga mudah dilakukan, hemat energi, dan ramah lingkungan. Hal ini menjadikannya sebagai alternatif yang praktis dan berkelanjutan untuk pembuatan elektrode dalam superkapasitor. Proses persiapan yang efisien ini mendukung aplikasi praktis di industri penyimpanan energi, terutama dalam konteks keberlanjutan dan efisiensi.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, hasil penelitian ini menawarkan wawasan berharga tentang bagaimana struktur hierarkis dapat mempengaruhi kinerja elektroda dalam superkapasitor aqueous. Dengan meningkatkan distribusi bahan aktif dan mengurangi komponen pasif, elektrode hierarkis dapat memaksimalkan kapasitas penyimpanan energi dan efisiensi perangkat.
Secara keseluruhan, inovasi dalam pengembangan elektrode hierarkis berbasis grafena ini merupakan langkah signifikan menuju pengembangan perangkat penyimpanan energi yang lebih efisien dan efektif. Penerapan metode ini berpotensi untuk memperbaiki kinerja superkapasitor aqueous dan mendukung kebutuhan penyimpanan energi yang semakin meningkat, baik dalam aplikasi industri maupun konsumen.
Inovasi ini menawarkan potensi besar untuk meningkatkan kinerja dan keberlanjutan perangkat penyimpanan energi di masa depan, menjadikannya sebagai solusi yang menarik dan praktis untuk tantangan dalam teknologi penyimpanan energi.
