超聲波噴涂設(shè)備的應(yīng)用之燃料電池
燃料電池的組件噴涂是生產(chǎn)燃料電池中的重要環(huán)節(jié),。超聲波噴涂系統(tǒng)由于其噴涂均勻、高噴涂效率等特點(diǎn)被用于燃料電池的組件噴涂,。下文主要介紹關(guān)于燃料電池的**組件,、超聲波噴涂系統(tǒng)等內(nèi)容。
燃料電池
關(guān)于燃料電池的噴涂主要涉及到它的其中部件—膜電極組件的噴涂,。PEM燃料電池是膜電極組件 (MEA),,它包括膜、催化劑層和氣體擴(kuò)散層 (GDL),。以下主要介紹高分子電解質(zhì)膜與催化劑層,。
聚合物電解質(zhì)膜,,或 PEM(也稱為質(zhì)子交換膜是一種經(jīng)過(guò)特殊處理的材料,只傳導(dǎo)帶正電的離子并阻擋電子,。PEM 是燃料電池技術(shù)的關(guān)鍵,,它只允許必要的離子通過(guò)陽(yáng)極和陰極之間。在高分子電解質(zhì)膜的兩側(cè)需要添加一層催化劑,,一側(cè)是陽(yáng)極層,,另一側(cè)是陰極層。在陽(yáng)極側(cè),,催化劑使氫分子能夠分裂成質(zhì)子和電子,。在陰極側(cè),催化劑通過(guò)與陽(yáng)極產(chǎn)生的質(zhì)子反應(yīng)生成水,,從而使氧還原,。
超聲波噴涂系統(tǒng)
用于燃料電池的催化劑材料可通過(guò)超聲波噴嘴合成,然后再噴涂到聚合物電解質(zhì)膜表面以用于燃料電池,。超聲波噴涂系統(tǒng)可用于準(zhǔn)確,、準(zhǔn)確和均勻地將催化劑噴涂到電解質(zhì)膜層上,從而較大限度地減少過(guò)度噴涂,,這對(duì)于噴涂設(shè)備優(yōu)化,、可重復(fù)性、可持續(xù)性和成本節(jié)約等起到較大的作用,。
通常,,燃料電池的膜層需要連續(xù)薄涂層以達(dá)到所需的厚度、質(zhì)地和電性能,。使用傳統(tǒng)的空氣霧化噴霧閥容易導(dǎo)致過(guò)度噴涂,,堵塞的情況,而且容易產(chǎn)生不均勻的噴霧并且難以維持**控制液體流量,。超聲波噴嘴能夠產(chǎn)生柔軟,、有效的噴霧且均勻的涂層。此外,,還能**控制噴霧的形狀以及設(shè)備的啟動(dòng)和停止程序,。超聲波噴涂可**控制涂層圖案和涂層厚度。因此,,超聲波噴嘴是適用的選擇,。
超聲波噴嘴可用于通過(guò)化學(xué)氣相沉積或噴霧熱解技術(shù)合成燃料電池催化劑納米材料。超聲波噴嘴還可用于將催化劑材料噴涂在電極或膜基材上,。合成后的催化劑顆粒通常會(huì)懸浮,,形成“墨水",然后需要將其適量噴涂到電極或膜上以用于燃料電池,。超聲波噴涂技術(shù)非常適用于各種高溫和低溫 PEM,、DMFC 和 SOFC 燃料電池,。