Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan material komposit bermatriks polimer yang digunakan untuk aplikasi pelat bipolar pada PEM fuel cell dengan konduktivitas tinggi, ringan, dan murah. Pada studi ini komposit konduktif dihasilkan melalui kombinasi berbagai bahan, antara lain polipropilena (PP), etilena-propilena-diena terpolimer (EPDM), material pengisi konduktif (karbon hitam, serat karbon, grafit sintetik), dan antioksidan. Semua bahan dicampur dalam hot blender dan dicetak menjadi sampel untuk pengujian dengan muatan pengisi 44 wt% dan 80 wt%. Setiap campuran komposit diukur kerapatan massanya dan sampel pelat digunakan untuk uji kekuatan tarik, kekuatan tekuk, dan konduktivitas listrik. Pengaruh dan efek sinergis dari jenis pengisi karbon yang berbeda-beda dalam matriks PP/EPDM dievaluasi. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa kekuatan tarik dan kekuatan tekuk dipengaruhi oleh konsentrasi pengisi dan penambahan EPDM dalam matriks polipropilena. Konduktivitas tertinggi 8,607 S/cm diperoleh pada komposit dengan konsentrasi pengisi 80 wt%.

---

The objective of this research is to investigate a feasibility of a conductive composite family to be used as bipolar plates in a PEM fuel cell, in order to get highly conductive, light weight, and low cost bipolar plates. This work utilized a combination of a polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), low cost conductive filler materials (synthetic graphite, carbon black, carbon fibers), and antioxidant. The components were combined in a hot blender and compression molded into samples for testing with loadings up 44 wt% and 80 wt% of fillers. The novel blends were measured for density, and sample plates were tested for tensile strength, flexural strength, and electrical conductivity. The impact of different types of fillers on the composite properties was evaluated, as well as the synergetic effect of mixtures of fill types within a polypropylene matrix. From the results, the mechanical properties such as tensile strength and flexural strength were influenced by fillers concentration and EPDM added to the polypropylene matrix composite. The highest conductivity of 8.607 S/cm was obtained with the 80 wt% conductive fillers."

"Sel Tunam adalah suatu alat konversi energi elektrokimia yang mengubah energi kimia (gas H2 dan O2) menjadi energi listrik sebagai hasil utama. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) merupakan salah satu jenis sel tunam yang sedang banyak dikembangkan karena memiliki banyak keunggulan seperti, temperatur operasi yang relatif rendah, power density yang tinggi, emisi gas buang yang rendah, serta energi yang efisien. Bagian penting dari sistem PEMFC adalah pelat bipolar yang merupakan komponen yang memberikan kontribusi berat dan volume yang tinggi mencapai 80% dari berat sel tunam secara keseluruhan. Oleh karena itu, sangat perlu dilakukan suatu rekayasa dengan material komposit yang massa jenisnya ringan namun juga memiliki sifat mekanis dan konduktivitas yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk merekayasa pelat bipolar tersebut dengan menggunakan bahan utama grafit, polimer termoset epoxy, serta penambahan carbon black dengan komposisi 5% berukuran kurang dari 44 μm. Pelat bipolar difabrikasi dengan melakukan variasi waktu mixing antara grafit EAF dan carbon black selama 15, 30, 45, 60, dan 75 menit. Pembuatan pelat bipolar ini dilakukan dengan proses hot press sebesar 55 MPa dan temperatur 100oC selama 4 jam dengan cetakan yang berukuran panjang 15 cm, lebar 15 cm, dan tebal 3-4 mm. Setelah dilakukan karakterisasi, maka pelat bipolar ini menghasilkan sifat-sifat yang optimal pada waktu campur 15 menit, yaitu kekuatan fleksural 49,23 MPa, konduktivitas 6,71 S/cm, densitas 1,62 gr/cm3 , serta porositas 0,75%. Hasil ini masih bisa ditingkatkan terutama nilai konduktivitas pada pelat bipolar tersebut, sehingga diharapkan mampu digunakan sebagai pelat bipolar pada sistem sel tunam untuk sumber energi masa depan.

---

Fuel cell is an electrochemical energy conversion device that changes chemical energy (H2 and O2 gas) to electrical energy as the primary outcome. Polymer electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one type of fuel cell being developed because it has many advantages such as operating temperature is relatively low, high power density, emissions are low, and energy efficient. An important part of the PEMFC system is the bipolar plate is a component that contributes to weight and high volume reaches 80% of the weight of the fuel cell as a whole. Therefore, is very necessary to an engineering with composite materials with a minor density but also has good mechanical properties and conductivity.

This research aims to reverse the bipolar plate by using the main material of graphite, thermosetting epoxy polymers, and the addition of carbon black with variable composition of 5%wt. That graphite EAF and carbon black particle size are less than 44 μm. Bipolar plate was fabricated by various of mixing time between graphite and carbon black for 15, 30, 75, 60, and 75 minutes. Bipolar plate manufacturing is done by hot press process with 55 MPa pressure and temperature of 100 0 C for 4 hours by using a mold measuring 15 cm long, 15 cm wide, and 3-4 mm thick.

After a characterization, the bipolar plate has the properties of the optimal with mixing time at 15 minute, i.e flexural strength 49,23 MPa, conductivity 6,71 S/cm, density 1,62 gr/cm3, and porosity 0,75%. These results could still be improved, especially the value of conductivity of the bipolar plate, so that was expected to be used as bipolar plates in fuel cell systems for future energy sources. "

"Pada Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), pelat bipolar merupakan komponen utama yang memenuhi sekitar 80% volum fuel cell, 70% bobot fuel cell, dan 60% biaya produksi. Pelat bipolar berfungsi sebagai penghubung elektrik antara dua elektroda dengan kutub yang berbeda, mendistribusikan gas reaktan (H2 dan O2), penghantar elektron dari anoda ke katoda, penghantar panas dari dan menuju elektroda mengalirkan produk akhir dalam bentuk air dari tiap sel, penghalang perpindahan gas antar sel, dan menjaga stabilitas struktur dari PMFC itu sendiri. Persyaratan yang harus dimiliki pelat bipolar, yaitu densitas rendah, sifat mekanis dan konduktivitas listrik yang tinggi, mudah diproses, dan murah. Pelat bipolar PEMFC dapat dibuat dengan metode compression moulding dengan variasi penambahan aluminium powder (0.87-1.74%wt) menggunakan tekanan 55 MPa pada temperatur 100°C selama 4 jam. Material penyusun pelat bipolar ini antara lain grafit EAF, carbon black, aluminum powder, resin epoksi, hardener, dan metanol. Total berat bahan penyusun pelat bipolar komposit adalah 144 gram. Perbandingan komposisi grafit EAF: (carbon black + aluminum powder), yaitu 95%:5% dari 80% total berat bahan penyusun pelat bipolar komposit sedangkan perbandingan resin epoksi:hardener, yaitu 50%:50% dari 20% total berat bahan penyusun pelat bipolar komposit. Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui pengaruh penambahan aluminum powder terhadap sifat mekanis dan konduktivitas listrik pelat bipolar yang dihasilkan. Konduktivitas listrik terbesar didapat pada pelat bipolar dengan penambahan 1.52%wt aluminium powder, dengan nilai konduktivitas sebesar 0.53 S/cm dan kekuatan fleksural 52.88 MPa. Nilai densitas untuk kelima variabel penambahan penguat aluminium powder (0.87-1.74%wt) berada pada rentang 1,6-1,7 gr/cm3, kekuatan fleksural sebesar 36-58 MPa, serta porositas ≤ 1,5%.

---

In Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), bipolar plate is a major component which dominate about 80% volume of the fuel cell, 70% weight of the fuel cell, and 60% of production costs. Bipolar plate serves as an electrical connection between two electrodes with different poles, distribute reactant gases (H2 and O2), sending electrons from anode to cathode, distrbute heat from and toward cathode, discharge the final product in the form of water from each cell, as a barrier of the gas migration between cell, and maintain the stability of the PEMFC structure. Bipolare plate are required to have low density, excellent conductvity and mechanical properties, easy to process, and low cost production. PEMFC bipolar plate has been fabricated by compression molding method with the addition of variations of aluminum powder (0.87-1.74wt%) at pressure of 55 Mpa, temperature of 100°C for 4 hours. Constituent material consitsting of EAF graphite, carbon black, aluminum powder, epoxy resin, hardener, and methanol. Total weight of composite bipolar plate components are 144gram. Ratio of graphite EAF: (carbon black + aluminium powder) is 95%:5% from 80% of the total weight of component composite bipolar plate. Meanwhile ratio of epoxy resin:hardener is 50%:50% from 20% of the total weight of composite bipolar plate components. This study focused to determine the effect of the addition aluminum powder on electrical conductivity and mechanical properties of bipolar plate. The maximum electrical conductivity obtain by adding 1.52wt% of aluminium powder with value of 0.53 S/cm and flexural strength of 52,88 MPa. The density value for the five sample with addition of aluminum powder (0.87-1.74wt%) as filler in range of 1,6-1,7 gr/cm3, flexural strength of 36-58 MPa, with porosity ≤ 1,5%. "