Hva er ultrasonisk membranelektrodebelegg?

Protonutvekslingsmembranbrenselceller, som en ren utslipp, effektiv og lav-temperaturdriftskraftkilde, har tiltrukket seg stor oppmerksomhet for mobile og stasjonære applikasjoner. I utformingen av PEMFC er membranelektrodemontering (MEA) en viktig komponent som består av membran, elektrode, gassdiffusjonslag (GDLS) og pakning. Membranelektrodemonteringsteknologien har en betydelig innvirkning på ytelsen og holdbarheten til protonutvekslingsmembranbrenselceller. Den vanligste MEA-produksjonsmetoden er avhengig av produksjon av katalytiske belegg (CCMS) eller gassdiffusjonselektroder (GDES). Under produksjonsprosessen påføres anode- og katodelagene på membranen gjennom direkte belegg eller merkeoverføring.

Det grunnleggende prinsippet for membranelektrodefremstillingsmetoden er å laste katalysatorslurry på overflaten av protonutvekslingsmembranen eller gassdiffusjonslaget, og deretter laminere protonutvekslingsmembranen, det katalytiske laget, rammen og gassdiffusjonslaget sammen ved varmpressing eller binding for å fullføre klargjøringen av membranelektroden. For tiden inkluderer metodene som brukes for lasting av katalysatorslurry ultralydspraying, elektrisk spray, silketrykk, transfertrykk, børsting, sputtering, elektrokjemisk avsetning og direkte belegg.

Ultralydbeleggsystemet kan produsere svært holdbare og jevne karbonbaserte katalysatorblekkbelegg under elektrolyseprosessen til brenselceller og protonutvekslingsmembran (PEM) elektrolysatorer som Nafion, uten å forårsake membrandeformasjon. I PEM brenselceller GDL, Ved avsetning av homogene katalysatorbelegg på elektroder, forskjellige elektrolyttmembraner og fastoksid brenselceller, er det nødvendig å bruke en spraysuspensjon som inneholder kullsvart blekk, polytetrafluoretylenbindemiddel, keramisk slurry, platina og andre edle metaller. Andre metallegeringer, inkludert metalloksidsuspensjoner i platina-, nikkel-, iridium- og ruthenium brenselcellekatalysatorbelegg, kan også produseres gjennom ultralydspraying for å produsere PEM brenselceller, polymerelektrolyttmembran (PEM) elektrolytter, DMFC (direkte metanol brenselceller) og SOFC (solid oxiding high efficiency cell brenselceller).

Fordeler med ultrasonisk membranelektrodebelegg:

Membranelektroden fremstilt ved ultralydsprøytemetoden har høy automatisering, høy effektivitet, lave produksjonskostnader og kan oppfylle kravene til kvantitativ produksjon. Utnyttelsesgraden av platina i membranen sprayet med ultralyd kan nå omtrent 90 %, noe som reduserer materialforbruket og dermed sparer bruken av kostbart katalysatorblekk. Etter år med eksperimentell forskning på ultralydbølger, har ultralydsprøyteutstyr blitt utviklet for å klargjøre membranelektroder gjennom ultralydsprøyting.