Penggunaan Peralatan Penyemburan Pengatoman Ultrasonik dalam Penyemburan Elektrod Filem Bateri

Ultrasound berfrekuensi tinggi 120kHz-adalah proses pilihan untuk lapisan pemangkin platinum ultra-ultra nipis,-rendah dalam sel bahan api hidrogen PEM. Titisan adalah 15–25μm, tanpa cincin kopi, dan kadar penggunaan platinum ialah ≥95%, yang boleh mencipta elektrod membran dengan ECSA tinggi, jangka hayat dan pemuatan rendah dengan tepat.

I. Struktur Elektrod Membran & Kaedah Penyemburan

MEA Tiga-Teras Lapisan

Membran Pertukaran Proton (Nafion 211/212) → Katod Pt/C Lapisan Mangkin CL → Anod IrO₂/RuO₂ Lapisan Pemangkin → Lapisan Resapan Gas GDL

Dua Laluan Penyemburan Arus Perdana

1. Penyemburan Terus CCM (Arus Perdana):Buburan mangkin disembur terus ke membran pertukaran proton, kemudian panas-ditekan pada lapisan GDL.

Kelebihan: Rintangan antara muka yang sangat rendah, antara muka tiga-fasa optimum, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran platinum ultra-rendah.

2. Lapisan Resapan Penyemburan GDE:Menyembur kertas karbon/kain karbon, kemudian mengikat membran pertukaran proton.

Kelebihan: Membran kurang terdedah kepada kerosakan, sesuai untuk-pengeluaran besar-besaran kawasan.

II. Formulasi Tampalan Katod Pt/C (120kHz Khusus)

* Nisbah: Pt/C : Pengikat Nafion=2 : 1

* Kandungan pepejal: 8–12% berat (julat emas)

* Viscosity: 15–30 cP, strictly prohibited >35 cP untuk mengelakkan muncung tersumbat

* Pelarut: Etanol + campuran air ternyahion, diserak secara ultrasonik selama 30 minit + penapisan berbilang-peringkat

* Kontraindikasi: Kandungan pepejal<5% easily leads to agglomeration and sagging; Solid content >15% sangat mudah menyebabkan muncung tersumbat dan kemerosotan keliangan

III. 120kHz Parameter Proses Standard MEA

* Kekerapan Ultrasonik: 120 kHz

* Ultrasonic Power: 40–60 W (>60W dilarang sama sekali kerana ia akan merosakkan membran pertukaran proton)

* Kadar Aliran Buburan: 0.05–0.3 mL/min (untuk-lapisan ultranipis platinum rendah)

* Jarak muncung: 50–80 mm

* Kelajuan Pengimbasan: 8–20 mm/s, laluan silang berbalas serpentin

* Gas ​​Pembawa (N₂): 0.02–0.04 MPa, bentuk tekanan-rendah untuk mengelakkan kerosakan membran

* Pemanasan Substrat: 50–70 darjah , pengeringan pantas, menghalang penghijrahan dan penggumpalan platinum

* Sasaran Pemuatan Platinum: 0.05–0.2 mg/cm², Keseragaman CV<3%