rp- material penyimpan energi

2. Identitas Mata Kuliah

Nama Mata Kuliah : Material Penyimpan Energi

Kode Mata Kuliah : SK09-2231

Jumlah SKS : 2 SKS

Bentuk Kompetensi Mata Kuliah:

Mahasiswa dapat menunjukkkan hubungan antara konsep dasar, karakteristik material penyusun dan desain material penyimpan energi dan mengusulkan inovasi baru dalam aplikasinya (C6) dan dapat mengintegrasikan dan melaporkan pengetahuan dan hasil pekerjaannya secara tertulis maupun lisan (A4)

Sub Kompetensi:

- Mahasiswa mampu menerapkan konsep konservasi energi dalam menilai pentingnya pengembangan material penyimpan energi dalam kehidupan modern masa kini dan masa depan.

- Mahasiswa mampu menyampaikan gagasan yang bersifat “genuine” secara teoretik dalam mengembangkan material penyimpan energi, dalam bentuk batere elektrokimia, sel bahan bakar (fuel cell), material penyimpan hidrogen dan superkonduktor.

- Mahasiswa mampu mengkomunikasikan gagasannya dalam bidang material Penyimpan energi secara lisan maupun tulisan.

3. Letak mata kuliah dalam kurikulum

Letak mata kuliah Material Penyimpan Energi yang dapat dilihat pada buku ”Silabus Program Magister Kimia, Kurikulum ITS Tahun 2009” (terlampir) disajikan pada Tabel 3.1. Matakuliah ini mulai dapat diambil pada semester ke tiga oleh mahasiswa program magister Kimia pada dua konsentrasi yang berbeda, yaitu hayati dan non hayati, di Jurusan Kimia FMIPA ITS. Sebagai matakuliah pilihan dan mengingat bahwa mahasiswa program Magister Kimia dapat memulai studinya baik pada semester gasal maupun genap, maka mata kuliah ini dapat dibuka di kedua semester tersebut, sesuai dengan peminat yang ada. Jumlah peserta minimum untuk dibukanya matakuliah pilihan program magister kimia adalah 3 orang.

Tabel 3.1. Struktur kurikulum program magister Kimia

No. Kode MKCode

Nama Mata Kuliah (MK)Course Title

sksCredits

SEMESTER I1 SK092201 Metodologi Penelitian dan Filsafat Ilmu

Research Metodology and Philosophy2

2 SK092301 SpektroskopiSpectroscopy

2

1

3 SK092307 Struktur dan Reaktifitas Senyawa AnorganikStucture and Reactivity of Inorganic Compounds

4

4 SK092309 Kimia PermukaanSurface Chemistry

2

Jumlah sks/Total of credits 10SEMESTER II

1 SK092308 Dinamika Reaksi KimiaChemical Reaction Dynamics

2

2 SK092302 Kimia InstrumentasiInstrumental Analysis

2

3 SK092310 Karakterisasi Struktur PadatanCharacterization of Solid Structures

4

4 SK092312 Sifat dan Kinerja BahanMaterial Properties and Performance

2

Jumlah sks/Total of credits 10SEMESTER III

1 SK092401 Pra TesisPre Thesis

2

2 SK092316 Chemo- dan Bio-sensor***Chemo- and Bio-sensor***

2

3 SK092318 Elektroanalisis ***Electro-analysis ***

2

4 SK09....... Mata Kuliah PilihanElective Courses

2

Jumlah sks/Total of credits 8SEMESTER IV

1 SK092402 TesisThesis

6

2 SK09....... Mata Kuliah PilihanElective Courses

2

Jumlah sks/Total of credits 8

***Wajib untuk peminat Kimia Analitik/Core courses for those interested in analytical chemistry

Tabel 3.2. Daftar mata kuliah pilihan program magister Kimia

Kode Nama Matakuliah SKS Kode Nama Matakuliah SKSSK09-2204 Bioteknologi 2 SK09-2218 Fotokimia 2SK09-2205 Kimia Minyak Bumi 2 SK09-2219 Kimia Katalis 2SK09-2206 Kimia Aromatik Heterosiklik 2 SK09-2220 Kimia Keramik 2SK09-2207 Kimia Supramolekul 2 SK09-2221 Kimia Korosi 2SK09-2208 Senyawa Fenolat 2 SK09-2222 Kimia Membran 2SK09-2209 Senyawa Organologam 2 SK09-2224 Kimia Superkritik 2SK09-2210 Kimia Bahan Makanan 2 SK09-2225 Sistem Informasi Kimia 2SK09-2211 Kimia Beracun dan Berbahaya 2 SK09-2231 Material Penyimpan Energi 2SK09-2212 Kimia Minyak Atsiri 2 SK09-2232 Kimia Tanah 2

2

SK09-2213 Spektroskopi NMR Lanjut 2 SK09-2233 Kimia Koordinasi 2SK09-2215 Kimia Zat Warna 2 SK09-2234 Kimia Bioanorganik 2SK09-2216 Kimia Ramah Lingkungan 2 SK09-2235 Kimia Bahan Bangunan 2SK09-2217 Elektif 2 SK09-2237 Separasi dan Spesiasi 2SK09-2236 Teknik Penelitian Biokimia 2 SK09-2306 Kimia Polimer 2

Mata kuliah yang ditunjang:

Mata kuliah ini menunjang tesis magister kimia dengan topik yang terkait dengan material penyimpan energi. Beberapa topik tesis yang dimaksud diantaranya adalah material penyimpan hidrogen berbasis zeolit dan komposit zeolit-karbon, material penyimpan hidrogen berbasis MOF (Metal Organic Framework), hidrida logam (metal hidrida), batere litium dan sebagainya.

Mata kuliah yang menunjang:

Struktur dan Reaktivitas Senyawa Anorganik (SK09-2307)

Dinamika Reaksi Kimia (SK09-2308)

Kimia Permukaan (SK09-2309)

Karakterisasi Sturktur Padatan (SK09-2310)

Sifat dan Kinerja Bahan (SK09-2312)

3

4. Silabus, analisis instruksional, Rancangan pembelajaran (RP), Rancangan evaluasi (RE) dari mata kuliah Material Penyimpan Energi

4.1. Silabus

SK092231 Material Penyimpan Energi 2 sks

Tujuan

Mahasiswa dapat menulis suatu review kritis dalam hal sifat, struktur, reaktivitas serta fabrikasi, tentang topik-topik terkini yang terkait dengan material penyimpan energi yang meliputi batere rechargeable jenis Li-ion dan NiMH, penyimpan Hidrogen, sel bahan bakar (fuel cell) serta kapasitor super beserta teknik-teknik karakterisasi dan pengujiannya

Materi Pokok

Konsep umum penyimpanan energi, kimia padatan dan penyimpan energi, penyimpan energi elektrokimia dan konversi energi, polimer penghantar arus listrik, sains material terapan untuk aplikasi batere, teknologi batere, perakitan dan pengujiannya dan material penyimpan hidrogen

PrasyaratSarjana kimia atau sarjana lain yang terkait dengan ilmu kimia, atau minimal berada pada semester 7 bagi mahasiswa jurusan Kimia dan jurusan-jursan lain yang terkait dengan ilmu Kimia di ITS

Pustaka

1. Huggins, R.A (2010) Energy Storage, Springer, New York.2. Zito, R. (2010) Energy Storage: A New Approach, Scrivener

Publishing, Salem-Massachusetts.3. Brunet, Y (editor) (2011), Energy Storage, ISTE Ltd., London.4. Related articles to the teaching topics

4

4.2. Analisis instruksional

Mahasiswa dapat menulis suatu review kritis dalam hal sifat, struktur, reaktivitas serta fabrikasi tentang topik-topik terkini yang terkait dengan material penyimpan energi yang

meliputi batere rechargeable jenis Li-ion dan NiMH, penyimpan Hidrogen, sel bahan bakar (fuel cell) serta kapasitor super (C5, P4 dan A4)

↑

Mahasiswa dapat mengusulkan inovasi untuk meningkatkan kinerja

material penyimpan energi (C5)

Mahasiswa aktif berperan serta dalam diskusi dan bekerja dalam kelompok, serta melaporkannya secara lisan dan tertulis (A4)

↑

Mahasiswa dapat mengevaluasi kinerja batere

Li-ion dan NiMH(C4)

Mahasiswa dapat mengevaluasi kinerja fuel

cell dan material penyimpan hidrogen (C4)

Mahasiswa dapat mengevaluasi kinerja super capacitor (C4)

Mahasiswa aktif berperan serta dalam diskusi dan bekerja dalam kelompok, serta melaporkannya secara lisan dan tertulis dalam hal material penyusun dan desain

penyimpan energi (A3)

↑

Mahasiswa dapat menarik hubungan antara sifat, struktur dan reaktivitas material penyusun serta desain penyimpan energi

terhadap kinerjanya (C3)

Mahasiswa aktif berperan serta dalam diskusi dan bekerja dalam kelompok (A2)

↑

Mahasiswa dapat menerangkan dan memberi

contoh konsep dasar penyimpanan energi (C2)

Mahasiswa dapat mengklasifikasikan batere berdasarkan komponen penyusun dan reaksinya

(C2)

Mahasiswa dapat menerangkan & memberi

contoh tentang desain, cara kerja & fabrikasi

penyimpan energi (C2)

----------------------------------↑----------------------------------Entry Behaviour

Mahasiswa telah menguasai dan mampu menerapkan teori-teori dasar tentang reaksi redoks dan alektrokimia, mengetahui konsep dasar tentang struktur, sifat, jenis dan reaksi

material padatan serta telah dapat berfikir secara analitis-semi sintetis dalam menyampaikan gagasan dan memecahkan masalah

5

4.3. Rancangan Pembelajaran

RANCANGAN PEMBELAJARAN

MATA KULIAH : Material Penyimpan Energi

KODE MATA : SK09-2231

BOBOT /SMT : 2 sks / Genap dan Ganjil

Deskripsi Mata Kuliah :

Matakuliah ini membahas konsep dasar material penyimpan energi yang meliputi batere, penyimpanan hydrogen, sel bahan bakar (fuel cell) dan kapasitor super (super capacitor) baik dari segi material penyusun, maupun desain, fabrikasi dan pengembangan material penyusunnya.

Tujuan Instruksional Umum

:Mahasiswa dapat menulis suatu review kritis dalam hal sifat, struktur, reaktivitas serta fabrikasi tentang topik-topik terkini yang terkait dengan material penyimpan energi yang meliputi batere rechargeable jenis Li-ion dan NiMH, penyimpan Hidrogen, sel bahan bakar (fuel cell) serta kapasitor super (C5, P4 dan A4)

Minggu Ke

Spesific Objective Learning(Sub-Kompetensi)

Materi Pembelajaran[Referensi]

Indikator Pencapaian

Aktivitas Pembelajaran Mhsw.[ Estimasi waktu ]

AsessmenBentuk Bobot

1-3 Mahasiswa mampu menerapkan konsep konservasi energi dalam kaitannya dengan penyimpanan energi

Ulasan tentang energetika dan hukum-hukum termodinamika

Mahasiswa mampu menentukan apakah suatu proses pengubahan energi telah efisien dalam berbagai konteks

Kuliah: 2 x 50 menit

Diskusi: 4 x 50 menit

1. Animasi & simulasi konservasi energi2. Diskusi3. Tugas menulis

5%

6

Minggu Ke






4-8Mahasiswa dapat mengklasifikasikan batere berdasarkan komponen penyusun dan reaksinya serta dan dapat menerapkan prinsip dasar dan aplikasi batere dapat-isi-ulang (rechargeable) dalam pengembangannya

• Solid State Chemistry and Energy Storage

• Electrochemical Storage and Conversion Energy

• Conducting Polymer

• Applied Material Sciences for Battery Application

• Battery Technology, Assembly and Test

Mampu menjelaskan sains dan teknologi batere rechargeable serta dapat mengusulkan gagasan pengembangannya


Diskusi: 4 x 50 menit

Tutorial: Latihan soal

1. Animasi dan simulasi batere

2. Diskusi

3. Tugas menulis dan Presentasi

10%

9 Evaluasi Tengah Semester Quiz 1 20%

10-14 Mahasiswa dapat mengklasifikasikan sel bahan bakar (fuel cell) berdasarkan bahan bakarnya, komponen penyusunnya dan dapat menjelaskan prinsip dasar dan aplikasi fuel cell serta pengembangannya, serta mampu menyampaikan gagasan pengembangan material penyimpan hydrogen

• Sel bahan bakar dan prinsip-prinsip operasionalnya

• Material penyusun sel bahan bakar dan pengembangannya

• Jenis-jenis dan material penyimpan hidrogen serta teknologinya

• Karakterisasi sel bahan bakar, material

• Menggunakan dan menerapkan teori-teori terbaru dalam apllikasi dan pengembangan sel bahan bakar

• Menggunakan dan menerapkan teori-teori terbaru dalam apllikasi dan pengembangan


Diskusi dan presentasi: 4 x 50 menit

1. Animasi dan simulasi fuel cell dan aplikasinya (mobil berpenggerak fuel cell dengan bahan bakar hodrogen)

2. Diskusi

3. Tugas

15 %

7

Minggu Ke






penyusunnya serta material penyimpan hidrogen

material penyimpan hidrogen

menulis

4. Presentasi

15-16 Mahasiswa dapat menerapkan prinsip-prinsip kimia zat padat dan kimia material dalam aplikasinya sebagai kapasitor super

• Dasar-dasar dan cara kerja kapasitor super

• Sains dan teknologi produksi kapasitor super

• Mahasiswa dapat menerapkan pengetahuan tentang kapasitor super sebagai alternatif penyimpanan energi

Kuliah dan diskusi: 4 x 50 menit Tugas dan Presentasi

10%

17 Evaluasi Akhir Semester Ujian 40%

Catatan :

1 sks = (50” TM + 50” BT + 50” BM)/Minggu; TM = Tatap Muka (Kuliah); BT = Belajar Terstruktur; BM = Belajar Mandiri

8

rp- material penyimpan energi

Documents