X'inhu kisi ta 'elettrodu tal-membrana ultrasoniku?

Iċ-ċelloli tal-fjuwil tal-membrana tal-iskambju tal-protoni, bħala sors ta 'enerġija operattiva ta' emissjoni nadifa, effiċjenti, u b'temperatura baxxa-, ġibdu attenzjoni kbira għal applikazzjonijiet mobbli u stazzjonarji. Fid-disinn ta 'PEMFC, l-assemblaġġ tal-elettrodu tal-membrana (MEA) huwa komponent importanti li jikkonsisti f'membrana, elettrodu, saff ta' diffużjoni tal-gass (GDLS), u siegla. It-teknoloġija tal-assemblaġġ tal-elettrodu tal-membrana għandha impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni u d-durabilità taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-membrana tal-iskambju tal-protoni. L-aktar metodu ta 'manifattura MEA komuni jiddependi fuq il-produzzjoni ta' kisjiet katalitiċi (CCMS) jew elettrodi tad-diffużjoni tal-gass (GDES). Matul il-proċess tal-manifattura, is-saffi tal-anodu u tal-katodu huma applikati mal-membrana permezz ta 'kisi dirett jew trasferiment tal-immarkar.

Il-prinċipju bażiku tal-metodu tal-preparazzjoni tal-elettrodu tal-membrana huwa li tgħabbi d-demel likwidu tal-katalizzatur fuq il-wiċċ tal-membrana tal-iskambju tal-protoni jew is-saff tad-diffużjoni tal-gass, u mbagħad illamina l-membrana tal-iskambju tal-protoni, is-saff katalitiku, il-qafas u s-saff tad-diffużjoni tal-gass flimkien permezz ta 'pressa sħun jew twaħħil biex tlesti l-preparazzjoni tal-elettrodu tal-membrana. Fil-preżent, il-metodi użati għat-tagħbija tad-demel likwidu tal-katalist jinkludu bexx ultrasoniku, sprej elettriku, screen printing, stampar ta 'trasferiment, tfarfir, sputtering, depożizzjoni elettrokimika u kisi dirett.

Is-sistema tal-kisi ultrasoniku tista 'tipproduċi kisjiet tal-linka tal-katalizzatur ibbażati fuq il-karbonju li jdumu ħafna u uniformi matul il-proċess tal-elettroliżi taċ-ċelloli tal-fjuwil u l-elettrolizzaturi tal-membrana tal-iskambju tal-protoni (PEM) bħal Nafion, mingħajr ma tikkawża deformazzjoni tal-membrana. Fiċ-ċelloli tal-fjuwil PEM GDL, Meta tiddepożita kisjiet omoġenji ta 'katalist fuq elettrodi, membrani elettroliti varji, u ċelloli tal-fjuwil ta' ossidu solidu, huwa meħtieġ li tuża sospensjoni tal-isprej li fiha linka sewda tal-karbonju, binder tal-polytetrafluoroethylene, demel likwidu taċ-ċeramika, platinu, u metalli prezzjużi oħra. Ligi oħra tal-metall, inklużi sospensjonijiet tal-ossidu tal-metall f'kisi tal-katalist taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-platinu, nikil, iridju u rutenju, jistgħu wkoll jiġu manifatturati permezz ta 'bexx ultrasoniku biex jipproduċu ċelloli tal-fjuwil PEM, elettroliti tal-membrana tal-elettroliti polimeru (PEM), DMFC (ċelloli tal-fjuwil tal-metanol dirett), u SOFC (ċelloli tal-fjuwil tal-ossidu solidu), li jirriżultaw f'effiċjenza għolja.

Vantaġġi tal-kisi tal-elettrodu tal-membrana ultrasoniku:

L-elettrodu tal-membrana mħejji bil-metodu ta 'bexx ultrasoniku għandu awtomazzjoni għolja, effiċjenza għolja, spiża baxxa tal-manifattura, u jista' jissodisfa r-rekwiżiti tal-produzzjoni kwantitattiva. Ir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-platinu fil-membrana sprejjata bl-ultrasoniku tista' tilħaq madwar 90%, tnaqqas il-konsum tal-materjal u b'hekk tiffranka l-użu ta 'linka katalista għalja. Wara snin ta 'riċerka sperimentali fuq mewġ ultrasoniku, tagħmir tal-bexx ultrasoniku ġie żviluppat biex jipprepara elettrodi tal-membrana permezz ta' bexx ultrasoniku.