Peningkatan kualitas membrane electrode assembly untuk proton exchange membrane fuel cell dengan pemanfaatan teflon dan carbon nanotubes pada lapisan microporous
Main Authors: | Bono Pranoto, author, Add author: Widodo Wahyu Purwanto, supervisor, Add author: Verina Januati Wargadalam, Add author: , Add author: Slamet, examiner, Add author: Mahmud Sudibandriyo, examiner, Add author: Yusman Muhamaram, examiner |
---|---|
Format: | Masters Thesis |
Terbitan: |
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
, 2011
|
Subjects: | |
Online Access: |
https://lib.ui.ac.id/detail?id=20271085 |
ctrlnum |
20271085 |
---|---|
fullrecord |
<?xml version="1.0"?>
<dc schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd"><type>Thesis:Masters</type><title>Peningkatan kualitas membrane electrode assembly untuk proton exchange membrane fuel cell dengan pemanfaatan teflon dan carbon nanotubes pada lapisan microporous</title><creator>Bono Pranoto, author</creator><creator>Add author: Widodo Wahyu Purwanto, supervisor</creator><creator>Add author: Verina Januati Wargadalam</creator><creator>Add author: </creator><creator>Add author: Slamet, examiner</creator><creator>Add author: Mahmud Sudibandriyo, examiner</creator><creator>Add author: Yusman Muhamaram, examiner</creator><publisher>Fakultas Teknik Universitas Indonesia</publisher><date>2011</date><subject>Proton exchange membrane fuel cells--Materials</subject><description>Penelitian tentang Fuel Cell juga didorong oleh kemajuan dalam pembuatan nanomaterials dan aplikasinya sebagai bahan fuel cell dalam beberapa tahun terakhir.
Pengembangan teknik fabrikasi terus ditingkatkan untuk mengatasi hambatan masalah daya
tahan Membrane Electrode Assembly (MEA) pada PEM Fuel Cell pada periode tertentu. Salah
satu faktor yang menyebabkan menurunkan kualitas MEA adalah manajemen air yang buruk
pada lapisan elektroda. Selain masalah manajemen air, kendala lain yang berhubungan dengan
daya tahan fuel cell adalah degradasi katalis Pt berpenyangga karbon (carbon supported Pt, Pt/C)
yang disebabkan oleh korosi karbon penyangga.
<br><br>
Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kinerja Membrane Electrode Assembly
(MEA) dari fuel cell bertipe membran penukar proton (PEMFC) melalui dua pendekatan.
Pendekatan pertama adalah perbaikan manajemen air dengan memanfaatkan teflon sebagai
material hidrofobik pada MPL. Pendekatan kedua adalah penggunaan karbon nanotube sebagai
lapisan Microporous (MPL) yang bertujuan untuk meningkatkan sifat konduktifitas dan masalah
degradasi katalis Pt dari elektroda MEA.
<br><br>
Dari sebuah perbandingan antara pemanfaatan teflon berjenis Polytetrafluoroethylene
(PTFE) dengan Fluorinated ethylene propylene (FEP) didapatkan bahwa FEP memberikan
kontribusi lebih terhadap peningkatan kualitas dalam hal ketahananannya terhadap masalah air
dalam elektroda sehingga mampu bertahan hingga lebih dari 40 jam operasional dibandingkan
dengan PTFE.
<br><br>
Dalam pemanfaatan Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) dalam MPL didapatkan
komposisi yang optimal yang mampu meningkatkan konduktivitas dari elektroda, pemakaian
50% MWCNT terhadap total karbon dalam MPL meningkatkan 43,7% konduktitas dibanding
jika hanya Vulcan saja. Dan pemakaian 50% Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT)
mampu meningkatkan 44,3% konduktifitasnya. Kualitas daya yang dihasilkan dari pemanfaatan
50%MWCNT adalah 110mW/cm2, sedangkan kualitas daya yang dihasilkan dari pemanfaatan
50% SWCNT adalah 134mW/cm2.
<hr>
<b>Abstract</b><br>
Research on Fuel Cell is also encouraged by progress in the manufacture of
nanomaterials and their application as fuel cell materials in recent years. Development of
fabrication techniques continue to be improved to overcome barriers to durability problems
Membrane Electrode Assembly (MEA) in PEM Fuel Cell at a certain period. One of the factors
that lead to lower quality of MEA is poor water management on the electrode layer. In addition
to water management problems, other constraints related to fuel cell durability is the degradation
of Pt catalysts carbon supported (Pt/C) caused by corrosion.
<br><br>
The purpose of this research is to improve the performance of Membrane Electrode
Assembly (MEA) of fuel cell proton exchange membrane type (PEMFC) through two
approaches. The first approach is to improve water management by using Teflon as a
hydrophobic material on the MPL. The second approach is to use carbon nanotubes as
Microporous Layer (MPL) which aims to increase the conductivity properties of Pt catalyst and
the problem of degradation of the MEA electrodes.
<br><br>
From a comparison between the utilization of Polytetrafluoroethylene (PTFE) with
Fluorinated ethylene propylene (FEP) Teflon manifold was found that FEP contribute more to
improving the quality in terms of durability to the problem of water in the electrodes, that can
operated more than 40 hours compared with PTFE.
<br><br>
In the use of Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) in MPL obtained the optimal
composition that is able to increase the conductivity of the electrode, the use of 50% of MWCNT
from total carbon in the MPL can increase 43.7% than if only used Vulcan only. And use 50% of
Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT) can increase 44.3% conductivity. The quality of
power generated from the utilization of 50% MWCNT is 110mW/cm2, while the quality of
power generated from the utilization of 50% SWCNT is 134mW/cm2.</description><identifier>https://lib.ui.ac.id/detail?id=20271085</identifier><recordID>20271085</recordID></dc>
|
format |
Thesis:Masters Thesis Thesis:Thesis |
author |
Bono Pranoto, author Add author: Widodo Wahyu Purwanto, supervisor Add author: Verina Januati Wargadalam Add author: Add author: Slamet, examiner Add author: Mahmud Sudibandriyo, examiner Add author: Yusman Muhamaram, examiner |
title |
Peningkatan kualitas membrane electrode assembly untuk proton exchange membrane fuel cell dengan pemanfaatan teflon dan carbon nanotubes pada lapisan microporous |
publisher |
Fakultas Teknik Universitas Indonesia |
publishDate |
2011 |
topic |
Proton exchange membrane fuel cells--Materials |
url |
https://lib.ui.ac.id/detail?id=20271085 |
contents |
Penelitian tentang Fuel Cell juga didorong oleh kemajuan dalam pembuatan nanomaterials dan aplikasinya sebagai bahan fuel cell dalam beberapa tahun terakhir.
Pengembangan teknik fabrikasi terus ditingkatkan untuk mengatasi hambatan masalah daya
tahan Membrane Electrode Assembly (MEA) pada PEM Fuel Cell pada periode tertentu. Salah
satu faktor yang menyebabkan menurunkan kualitas MEA adalah manajemen air yang buruk
pada lapisan elektroda. Selain masalah manajemen air, kendala lain yang berhubungan dengan
daya tahan fuel cell adalah degradasi katalis Pt berpenyangga karbon (carbon supported Pt, Pt/C)
yang disebabkan oleh korosi karbon penyangga.
<br><br>
Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kinerja Membrane Electrode Assembly
(MEA) dari fuel cell bertipe membran penukar proton (PEMFC) melalui dua pendekatan.
Pendekatan pertama adalah perbaikan manajemen air dengan memanfaatkan teflon sebagai
material hidrofobik pada MPL. Pendekatan kedua adalah penggunaan karbon nanotube sebagai
lapisan Microporous (MPL) yang bertujuan untuk meningkatkan sifat konduktifitas dan masalah
degradasi katalis Pt dari elektroda MEA.
<br><br>
Dari sebuah perbandingan antara pemanfaatan teflon berjenis Polytetrafluoroethylene
(PTFE) dengan Fluorinated ethylene propylene (FEP) didapatkan bahwa FEP memberikan
kontribusi lebih terhadap peningkatan kualitas dalam hal ketahananannya terhadap masalah air
dalam elektroda sehingga mampu bertahan hingga lebih dari 40 jam operasional dibandingkan
dengan PTFE.
<br><br>
Dalam pemanfaatan Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) dalam MPL didapatkan
komposisi yang optimal yang mampu meningkatkan konduktivitas dari elektroda, pemakaian
50% MWCNT terhadap total karbon dalam MPL meningkatkan 43,7% konduktitas dibanding
jika hanya Vulcan saja. Dan pemakaian 50% Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT)
mampu meningkatkan 44,3% konduktifitasnya. Kualitas daya yang dihasilkan dari pemanfaatan
50%MWCNT adalah 110mW/cm2, sedangkan kualitas daya yang dihasilkan dari pemanfaatan
50% SWCNT adalah 134mW/cm2.
<hr>
<b>Abstract</b><br>
Research on Fuel Cell is also encouraged by progress in the manufacture of
nanomaterials and their application as fuel cell materials in recent years. Development of
fabrication techniques continue to be improved to overcome barriers to durability problems
Membrane Electrode Assembly (MEA) in PEM Fuel Cell at a certain period. One of the factors
that lead to lower quality of MEA is poor water management on the electrode layer. In addition
to water management problems, other constraints related to fuel cell durability is the degradation
of Pt catalysts carbon supported (Pt/C) caused by corrosion.
<br><br>
The purpose of this research is to improve the performance of Membrane Electrode
Assembly (MEA) of fuel cell proton exchange membrane type (PEMFC) through two
approaches. The first approach is to improve water management by using Teflon as a
hydrophobic material on the MPL. The second approach is to use carbon nanotubes as
Microporous Layer (MPL) which aims to increase the conductivity properties of Pt catalyst and
the problem of degradation of the MEA electrodes.
<br><br>
From a comparison between the utilization of Polytetrafluoroethylene (PTFE) with
Fluorinated ethylene propylene (FEP) Teflon manifold was found that FEP contribute more to
improving the quality in terms of durability to the problem of water in the electrodes, that can
operated more than 40 hours compared with PTFE.
<br><br>
In the use of Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) in MPL obtained the optimal
composition that is able to increase the conductivity of the electrode, the use of 50% of MWCNT
from total carbon in the MPL can increase 43.7% than if only used Vulcan only. And use 50% of
Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT) can increase 44.3% conductivity. The quality of
power generated from the utilization of 50% MWCNT is 110mW/cm2, while the quality of
power generated from the utilization of 50% SWCNT is 134mW/cm2. |
id |
IOS18070.20271085 |
institution |
Universitas Indonesia |
institution_id |
51 |
institution_type |
library:university library |
library |
Perpustakaan Universitas Indonesia |
library_id |
492 |
collection |
Repository Tugas Akhir Universitas Indonesia |
repository_id |
18070 |
city |
KOTA DEPOK |
province |
JAWA BARAT |
repoId |
IOS18070 |
first_indexed |
2022-12-14T06:15:47Z |
last_indexed |
2022-12-14T06:15:47Z |
recordtype |
dc |
merged_child_boolean |
1 |
_version_ |
1752197449498230784 |
score |
17.60897 |