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燃料电池-膜电极涂层技术方案

浏览: 作者: 来源: 时间:2022-07-04 分类:超声波喷涂

膜电极是燃料电池的核心部件,在燃料电池成本占比超 30%,燃料电池主要包括电堆、氢气系统,其中电堆以膜电极(MEA)、双极板为主。氢气系统以空压机、增湿器、氢循环泵、高压氢瓶为主。

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MEA 是燃料电池的技术和成本中枢。MEA 是燃料电池发生电化学反应的场所,为反应气体、尾气和液态水的进出提供通道,主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成。氢气通过阳极气体扩散层扩散至阳极催化层,在阳极催化层的作用下生成氢离子和电子,电子由催化剂中的导电物质传 递到阳极气体扩散层向外电路传递,质子(氢离子)由阳极催化层通过质子交换膜传导至阴极催化层,外电路的电子经由阴极气体扩散层向阴极催化层传递,在阴极催化剂的作用下电子、质子、氧气在阴极催化层生成H2O,H2O 通过阴极催化剂扩散至阴极气体扩散层。理想的 MEA 需要良好 的气体扩散能力、液态水管理能力、质子传导能力。

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从成本构成来看,膜电极占燃料电池成本大头。系统包含电堆、空压机、氢循环泵等,其中膜电极作为电堆核心部件,在整个系统成本占比30%。

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我司为 PEM、CCM、MEA 和 GDL 制造创造耐用、均匀的薄膜燃料电池催化剂涂层开发出一款功能性涂层超声喷涂解决方案


超声波喷嘴对喷涂燃料电池催化剂油墨的好处:

  • 在 MEA 制造中证明了极高的铂利用率;高达 90%。

  • 高度多孔的涂层非常耐用,可防止催化剂层开裂或剥落。

  • 通过减少过度喷涂,节省高达 80%-90%的材料消耗,节省昂贵的催化剂油墨。

  • 清洁、精确的喷雾图案,易于成型,适合各种应用。

  • 高度可控的喷雾,产生可靠、一致的结果。

  • 不堵塞的雾化喷雾,不会偏离。

  • 超低流速能力,间歇或连续。

  • 超声波振动不断地打碎结块的颗粒并保持它们均匀分散;最大限度地利用铂金。

  • 能够以非常小的液体样品尺寸涂覆 PEM(仅需要 10ml 的催化剂溶液即可涂覆多个 PEM)。

  • 非常适合研发阶段,对 PEM 的出色“坚持”;最适合汽车零件等高振动燃料电池应用。


    膜电极