APLIKASI MEMBRAN NANOKOMPOSIT SEBAGAI ELEKTROLIT SEL BAHAN BAKAR HIDROGEN PADA PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL

Abstract

APLIKASI MEMBRAN NANOKOMPOSIT SEBAGAI ELEKTROLIT SEL BAHAN BAKAR HIDROGEN PADA PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL. Sel bahan bakar hidrogen jenis Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) saat ini masih dalam pengembangan dan komersialisasi. Beberapa hambatan komersialisasi di antaranya membran Nafion sebagai elektrolit sangat sensitif terhadap kelembaban. Maka Nafion harus dimodifikasi dengan cara membuat komposit Nafion-SiO₂-HPA dengan tujuan meningkatkan ketahanan elektrolit terhadap fluktuasi kelembaban selama sel digunakan. Penelitian dilakukan dengan mencampur larutan Nafion dengan tetra etoksi orto silikat (TEOS) dan bahan konduktif phosphotungstic acid (PWA) dengan memvariasi perbandingan Nafion, TEOS dan PWA. Membran dihasilkan dengan cara memanaskan campuran Nafion, TEOS dan PWA dengan memvariasi suhu penguapan, waktu dan suhu annealing sehingga didapatkan membran dengan penampakan transparan. Membran yang dihasilkan dianalisis terhadap sifat fisika, kimia dan sifat elektrokimia dengan mengaplikasikan membran sebagai elektrolit PEMFC pada berbagai kelembaban dan suhu operasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada suhu rendah 30 ^oC hingga 90 ^oC dan kelembaban tinggi (100 %RH), membran Nafion murni lebih baik dibandingkan membran komposit Nafion-SiO₂-PWA, tetapi pada kelembaban rendah membran komposit lebih baik dibanding membran Nafion murni dan dapat disimpulkan bahwa membran komposit Nafion-SiO₂-PWA dapat menggantikan peranan membran Nafion murni sebagai elektrolit PEMFC yang beroperasi pada kelembaban rendah (40 %RH) dan suhu di antara 30 ^oC hingga 90 ^oC.