超聲波噴塗設備的應用之燃料電池

超聲波噴塗設備的應用之燃料電池超聲波噴塗設備的應用之燃料電池

燃料電池具有多項優(you) 勢，燃料電池可以以比內(nei) 燃機更高的效率運行。燃料電池的排放比內(nei) 燃機低。氫燃料電池隻排放水，因此不會(hui) 排放二氧化碳，也不會(hui) 在運行時產(chan) 生煙霧和導致健康問題的空氣汙染物。因此，作為(wei) 清潔能源的燃料電池也被大量應用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 中。

燃料電池的組件噴塗是生產(chan) 燃料電池中的重要環節。超聲波噴塗係統由於(yu) 其噴塗均勻、高噴塗效率等特點被用於(yu) 燃料電池的組件噴塗。下文主要介紹關(guan) 於(yu) 燃料電池的核心組件、超聲波噴塗係統等內(nei) 容。

燃料電池

關(guan) 於(yu) 燃料電池的噴塗主要涉及到它的核心部件—膜電極組件的噴塗。PEM燃料電池的核心是膜電極組件 (MEA)，它包括膜、催化劑層和氣體(ti) 擴散層 (GDL)。以下主要介紹高分子電解質膜與(yu) 催化劑層。

聚合物電解質膜，或 PEM（也稱為(wei) 質子交換膜是一種經過特殊處理的材料，隻傳(chuan) 導帶正電的離子並阻擋電子。PEM 是燃料電池技術的關(guan) 鍵，它隻允許必要的離子通過陽極和陰極之間。在高分子電解質膜的兩(liang) 側(ce) 需要添加一層催化劑，一側(ce) 是陽極層，另一側(ce) 是陰極層。在陽極側(ce) ，催化劑使氫分子能夠分裂成質子和電子。在陰極側(ce) ，催化劑通過與(yu) 陽極產(chan) 生的質子反應生成水，從(cong) 而使氧還原。

超聲波噴塗係統

用於(yu) 燃料電池的催化劑材料可通過超聲波噴嘴合成，然後再噴塗到聚合物電解質膜表麵以用於(yu) 燃料電池。超聲波噴塗係統可用於(yu) 準確、精確和均勻地將催化劑噴塗到電解質膜層上，從(cong) 而最大限度地減少過度噴塗，這對於(yu) 噴塗設備優(you) 化、可重複性、可持續性和成本節約等起到較大的作用。

通常，燃料電池的膜層需要連續薄塗層以達到所需的厚度、質地和電性能。使用傳(chuan) 統的空氣霧化噴霧閥容易導致過度噴塗，堵塞的情況，而且容易產(chan) 生不均勻的噴霧並且難以維持精確控製液體(ti) 流量。超聲波噴嘴能夠產(chan) 生柔軟、有效的噴霧且均勻的塗層。此外，還能精準控製噴霧的形狀以及設備的啟動和停止程序。超聲波噴塗可精確控製塗層圖案和塗層厚度。因此，超聲波噴嘴是更加適用的選擇。

超聲波噴嘴可用於(yu) 通過化學氣相沉積或噴霧熱解技術合成燃料電池催化劑納米材料。超聲波噴嘴還可用於(yu) 將催化劑材料噴塗在電極或膜基材上。合成後的催化劑顆粒通常會(hui) 懸浮，形成“墨水"，然後需要將其適量噴塗到電極或膜上以用於(yu) 燃料電池。超聲波噴塗技術非常適用於(yu) 各種高溫和低溫 PEM、DMFC 和 SOFC 燃料電池。