ABSTRAK
Karya ini mengusulkan pendekatan optimasi bentuk untuk morfologi elektroda guna memaksimalkan penyimpanan muatan dalam superkapasitor. Distribusi ionik dan potensial listrik dimodelkan oleh sistem Poisson–Nernst–Planck dalam kondisi tunak. Analisis sensitivitas bentuk dilakukan untuk memperoleh turunan Euler dalam ekspresi volumetrik dan batas. Morfologi elektroda optimal diperoleh melalui algoritma aliran gradien. Sistem Poisson–Nernst–Planck dalam kondisi tunak diselesaikan secara efisien oleh skema titik tetap Gummel dengan diskritisasi elemen hingga, di mana koefisien eksponensial dengan variasi besar ditangani dengan teknik rata-rata terbalik. Eksperimen numerik ekstensif dilakukan untuk menunjukkan efektivitas model optimasi yang diusulkan dan metode numerik yang sesuai dalam meningkatkan penyimpanan muatan dalam superkapasitor. Diharapkan bahwa pendekatan optimasi bentuk yang diusulkan menyediakan alat yang menjanjikan dalam desain morfologi elektroda dari perspektif peningkatan penyimpanan muatan.