Limbah
baterai merupakan salah satu limbah elektronik yang banyak dihasilkan karena
hampir semua perangkat elektronik menggunakan baterai sebagai tempat
penyimpanan energi. Baterai primer merupakan baterai yang bersifat disposable
atau sekali pakai sehingga mengakibatkan limbah baterai primer semakin menumpuk
apabila tidak dilakukan pengolahan terkait limbahnya.
Pada tugas
akhir ini dilakukan proses pembuatan karbon aktif berbahan baku batang karbon
dari batang karbon limbah baterai primer dengan aktivator KOH. Percobaan ini
dilakukan dengan beberapa tahapan, yakni pengambilan dan pengecilan ukuran
batang karbon, proses aktivasi secara kimia menggunakan KOH, aktivasi secara
fisika menggunakan muffle furnace, pembuatan material elektroda anoda,
dan pengujian karakteristik karbon aktif dan performa elektrokimia baterai
sodium ion. Pengujian yang dilakukan
terdiri dari SEM-EDX (Scanning Electron
Microscope-Energy Dispersive X-Ray)
untuk menganalisis distribusi
ukuran pori, morfologi, dan komposisi karbon aktif.
Berdasarkan pengolahan data bahwa Batang Karbon Limbah Baterai Primer (BKLBP)
teraktivasi memiliki ukuran partikel lebih kecil daripada BKLBP tanpa aktivasi
dan grafit. unsur C merupakan unsur
terbanyak yang terkandung pada sampel BKLBP tanpa aktivasi dan grafit.
Sedangkan unsur O merupakan unsur terbanyak pada BKLBP tanpa aktivasi. Selain itu, dilakukan pengujian FTIR (Fourier transform Infrared Spectroscopy) untuk menganalisis gugus fungsi
dalam senyawa kimia adanya gugus
fungsi berupa O-H, C-H, C=C, C=O, dan C-O. Selanjutnya pengujian
performa elektrokimia baterai sodium ion, sampel dilakukan
pengujian dengan pengisian daya (charging) hingga tegangan 4,2 V dan
pemakaian daya (discharging) hingga tegangan turun menjadi 2,6 V. Hasil
pengujian yang paling baik performanya terjadi pada baterai sodium ion dengan
komposisi material berupa BKLBP teraktivasi dengan grafit yaitu kapasitas charge sebesar 250,84 mAh/g dan kapasitas discharge
sebesar 164,38 mAh/g. Selanjutnya hasil performa
elektrokimia melalui pengujian cyclic voltammetry didapatkan hasil bahwa
kurva tidak
menunjukkan adanya puncak reduksi maupun oksidasi. Pada tugas akhir ini
dilakukan analisis ekonomi dengan basis produksi 25 kg/bulan diperoleh nilai
ROI sebesar 85,46%, nilai POT sebesar 1,1 tahun, nilai BEP sebesar 42,60 %, dan nilai SDP sebesar 36,26 %.
