Tecnologia de spray ultrassônica para PEM

Atomização ultrassônica e PEM (geralmente referindo -se à membrana de troca de prótons) são processos principais na fabricação de células de combustível de hidrogênio.

Ultrassônico: refere -se à tecnologia de atomização ultrassônica. Ele usa a energia física das ondas sonoras de alta frequência (tipicamente> 20 kHz) para dividir líquidos em gotículas extremamente finas e uniformes.

PEM: Membrana de troca de prótons, um componente central das células de combustível de hidrogênio, é uma membrana eletrolítica sólida especializada que conduz prótons (H⁺) e isola o hidrogênio e o oxigênio.

Pulverização: refere -se ao processo de aplicação de um catalisador com precisão e unidade a uma camada de difusão de PEM ou gás (GDL) como um revestimento.

A pulverização por PEM ultrassônica é um processo avançado de fabricação que usa a tecnologia de atomização ultrassônica para aplicar com precisão a pasta necessária para formar a camada de catalisador de células de combustível a uma membrana de troca de prótons (PEM). Esse processo também é conhecido como CCM (membrana revestida com catalisador). Membrana (membrana revestida com catalisador).

Princípio de trabalho

Preparação de lodo: o catalisador (geralmente nanopartículas de platina ou platina de liga suportadas em pó de carbono), ionômero (como solução de nafion, que atua como condutor de prótons e ligante) e solvente (como água ou álcool) são misturados de acordo com uma fórmula específica para formar uma lesão uniforme e estável.

Atomização ultrassônica: a pasta é entregue à cabeça do transdutor do atomizador ultrassônico. O transdutor converte o sinal elétrico de alta frequência em vibrações mecânicas da mesma frequência.

Geração de gotículas: As vibrações de alta frequência são geradas na pasta. 'Ondas capilares ' da forma na superfície líquida. Quando a energia de vibração excede a tensão superficial do líquido, as gotículas são 'separadas ' e destacadas das cristas de ondas, formando pequenas e uniformes gotículas de aerossol de mícrons/submicron.

Deposição de pulverização: As gotículas de aerossol geradas pela atomização são transportadas por um gás portador (geralmente um gás inerte como nitrogênio) e pulverizadas no substrato PEM abaixo.

Formação do filme de secagem: as gotículas se espalham e se fundem na superfície do substrato, e o solvente evapora rapidamente, deixando para trás uma camada catalítica porosa, densa e uniforme composta de catalisador e ionômero.

Vídeos de equipamentos de pulverização ultrassônica do RPS-Sonic: