ANALISIS PENGARUH DOPING NITROGEN BERBASIS UREA PADA KARBON BIOMASSA CANGKANG KELAPA SAWIT DENGAN KATALIS K2FeO4-KOH UNTUK ANODA BATERAI ION LITIUM

Baterai ion litium merupakan salah satu perangkat penyimpanan energi yang banyak digunakan karena memiliki densitas energi tinggi dan umur siklus yang panjang. Karbon grafit masih menjadi material anoda yang umum digunakan, namun sumbernya yang tidak terbarukan mendorong pengembangan material karbon alternatif berbasis biomassa. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi konsentrasi doping nitrogen berbasis urea terhadap karakteristik struktur, sifat fisikokimia, dan kinerja elektrokimia karbon grafitik berbasis cangkang kelapa sawit sebagai material anoda baterai ion litium. Karbon grafitik disintesis melalui karbonisasi, grafitisasi katalitik menggunakan K2FeO4-KOH pada suhu 800℃ dengan variasi massa urea 0; 0,3; 0,5; dan 0,7 g. Karakterisasi dilakukan menggunakan X-Ray Diffraction, Raman Spectroscopy, dan Brunauer–Emmett–Teller, sedangkan kinerja elektrokimianya diuji menggunakan Electrochemical Impedance Spectroscopy, Cyclic Voltammetry, dan Charge–Discharge. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi doping nitrogen memengaruhi karakteristik dan performa karbon grafitik yang dihasilkan. Sampel dengan penambahan urea 0,5 g menunjukkan kinerja optimum dengan derajat sebesar 84,37%, rasio IG/ID sebesar 2,41, resistansi transfer muatan (Rct) terendah sebesar 27,55 Ω, serta kapasitas spesifik tertinggi sebesar 302,07 mAh/g pada laju arus 0,1 C. Sementara itu, sampel dengan doping nitrogen berbasis urea sebanyak 0,7 g memiliki luas permukaan spesifik tertinggi sebesar 867,346 m2/g, namun menunjukkan penurunan performa elektrokimia akibat meningkatnya cacat struktur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan urea 0,5 g memberikan keseimbangan terbaik antara keteraturan struktur, porositas, dan kemampuan penyimpanan ion litium.