Wie verwendet ich Ultraschallzerstäubung, um Elektrodenkatalysatorverletzung zu sprühen?

Diese Technologie verwendet Ultraschallvibrationen, um die Katalysatorschlamm in winzige Tröpfchen zu zerstören, die dann genau auf die Substratoberfläche abgelagert werden, um eine gleichmäßige Elektrodenbeschichtung mit hoher Leistung zu bilden.

I. Technischer Prinzip
Der Kernprozess der Ultraschallzerstörung der Elektrodenkatalysatorverletzung kann in zwei Stufen unterteilt werden: Zerstäubung und Ablagerung.

1.1 Ultraschall -Zerstäubungsstadium
Die Katalysatoraufschlämmung (bestehend aus Katalysatorpartikeln, Lösungsmittel, Bindemittel usw.) wird durch ein Futtersystem an die Ultraschall -Zerstäubungsdüse geliefert. Der Ultraschallwandler (typischerweise ein piezoelektrisches Keramikmaterial) innerhalb der Düse erzeugt hohe - mechanische Schwingungen (typischerweise 10 - 180 kHz), wenn sie durch ein hoches elektrisches Frequenzsignal angeregt werden. Diese Schwingungsenergie wird auf die Aufschlämmungsoberfläche übertragen, wodurch die Aufschlämmung die Oberflächenspannung überwunden und winzige Tröpfchen (nur 1 - 50 μm Durchmesser) bildet und eine gleichmäßige Zerstäubungskegel bildet.
1.2 Abscheidungsphase
Die atomisierten Tröpfchen, die von einem Trägergas (z. B. Druckluft oder Stickstoff) angetrieben werden, werden mit einer kontrollierten Geschwindigkeit auf die Oberfläche des zu beschutzten Substrats besprüht (z. Die Tröpfchen verbreiten sich über die Substratoberfläche, und das Lösungsmittel verdunstet und bildet letztendlich eine kontinuierliche und gleichmäßige Katalysatorbeschichtung.

Ii. Kernvorteile
Im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungstechnologien (wie Doktorblattbeschichtung, Siebdruck und Luftspray) bietet die Ultraschallzerstörung die folgenden erheblichen Vorteile:

● Hochbeschichtungsgleichmäßigkeit: Die Ultraschallzerstörung erzeugt eine schmale und konsistente Tröpfchengrößenverteilung. In Kombination mit Präzisionsbewegungs -Kontrollsystemen (z. B. Roboterarmen und XY -Stufen) können die Abweichungen der Beschichtungsdicke von ≤ ± 5% erreicht werden, wodurch Probleme wie Kantenaufbau und Löcher im Zusammenhang mit herkömmlichen Prozessen im Zusammenhang mit traditionellen Prozessen beseitigt werden können.
● hohe Materialnutzung: Atomisierte Tröpfchen sind hoch richtungsfähig und beseitigen den mit Luftspray verbundenen "Überspray" -Afabfall. Die Materialauslastungsraten können 80% - 95% erreichen (verglichen mit 30% - 50% für herkömmliche Luftspray), was es besonders für die Kosten für die Kosten bei Edelmetallkatalysatoren (wie PT/C) geeignet ist. ● Hervorragende Kontrollierbarkeit der Beschichtungsdicke: Durch Einstellen von Parametern wie Zöllungsleistung, Futterrate, Düsenbewegungsgeschwindigkeit und Sprühzeiten kann die Beschichtungsdicke genau aus dem Nanometerspiegel (z. B. 100 nm) auf die Mikrometerspiegel (z. B. 50 μm) eingestellt werden (z. 5 - 20 μm).
● Starke Substratkompatibilität: Der Atomisierungsprozess beseitigt einen hohen - Druckluftstromaufprall, der die Anwendung auf flexible Substrate (z. B. Polymermembranen), spröde Substrate (z. B. Keramische Waffeln) oder empfindliche Substrate, Vermeidung von Deformation oder Beschädigung ermöglicht.
● Umweltfreundlicher Prozess: Es sind keine flüchtigen Verdünde erforderlich (oder es werden nur minimale Mengen verwendet). In Kombination mit einem versiegelten Sprühkammer- und Abgasgasrückgewinnungssystem reduziert dies die VOC -Emissionen effektiv und erfüllt die grün -verarbeitenden Standards.

III. Typische Anwendungsszenarien
Das Sprühen von Elektrodenkatalysator -Slurries hat in mehreren Bereichen die industrielle Anwendung erreicht, einschließlich Folgendes:

● Protonenaustauschmembranbrennstoffzellen (PEMFCs): Wird zur Herstellung der Katalysatorschichten für Kathoden und Anoden verwendet. Katalysatorschläge wie Pt/C- und Pt -Legierungen werden gleichmäßig auf der Oberfläche der Protonenaustauschmembran oder der Gasdiffusionsschicht beschichtet, um die katalytische Reaktionsaktivität und die Gasdiffusionsleistung zu verbessern.
● Wasserelektrolyse -Elektroden: Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklung von Sauerstoff wie Iro₂ und Ruo₂ oder Pt - Basis Wasserstoffentwicklungskatalysatoren auf Substrate wie Titannetz und Kohlenstoffpapier, um eine hochaktive und stabile katalytische Beschichtung zu bilden.
● Lithium -Ionen -Batterie -Elektroden: Wird zum Beschichten der positiven Elektrode (z. B. Licoo₂, Lifepo₄) oder negativer Elektrode (z. B. Graphit) mit Katalysator-/Leitwirkungsbeschichtungen verwendet, die die Elektrodenleitfähigkeit und die Ionendiffusionskapazität verbessert.
● Sensorelektroden: Vorbereitung empfindlicher Elektrodenbeschichtungen (z. B. die katalytisch aktive Schicht eines Gassensors) auf Keramik- oder Siliziumsubstraten, um die Reaktionsgeschwindigkeit und die Erkennungsgenauigkeit der Sensor zu verbessern. ● Solarzellen: Wird zur Beschichtung der Elektronentransportschicht oder der Lochtransportschicht von Perovskit -Solarzellen und zur Herstellung der katalytischen Gegenelektrode von Farbstoffzellen verwendet.