Degvielas šūna ultraskaņas izsmidzināšanas iekārtu pielietošanai
Degvielas šūnām ir daudz priekšrocību. Degvielas šūnas var darboties ar lielāku efektivitāti nekā iekšdedzes dzinēji. Degvielas šūnām ir zemākas emisijas nekā iekšdedzes motoriem. Ūdeņraža degvielas šūna izdala tikai ūdeni, tāpēc tā neizdala oglekļa dioksīdu, kā arī nerada dūmus un gaisa piesārņotājus, kas ekspluatācijas laikā rada veselības problēmas. Tāpēc kurināmā elementi, kas ir tīri enerģijas avoti, tiek plaši izmantoti arī rūpnieciskajā ražošanā.
Ultraskaņas izsmidzināšanas sistēma
Komponentu izsmidzināšana kurināmā elementos ir svarīga saikne kurināmā elementu ražošanā. Ultraskaņas izsmidzināšanas sistēma tiek izmantota kurināmā elementu sastāvdaļu izsmidzināšanai, pateicoties vienmērīgai izsmidzināšanai un augstai izsmidzināšanas efektivitātei. Turpmāk galvenokārt tiek iepazīstināti ar degvielas šūnas galvenajiem komponentiem, ultraskaņas izsmidzināšanas sistēmu un tā tālāk.
Degvielas šūna
Kurināmā elementu izsmidzināšana galvenokārt ietver tā pamatkomponenta-membrānas elektrodu kompleksa izsmidzināšanu. PEM degvielas šūnas kodols ir membrānas elektrodu mezgls (MEA), kas ietver membrānu, katalizatora slāni un gāzes difūzijas slāni (GDL). Turpmāk galvenokārt tiek ievadīta polimēra elektrolīta membrāna un katalizatora slānis.
Polimēra elektrolīta membrāna jeb PEM (pazīstama arī kā protonu apmaiņas membrāna) ir īpaši apstrādāts materiāls, kas vada tikai pozitīvi lādētos jonus un bloķē elektronus. PEM ir atslēga degvielas šūnu tehnoloģijai, kas ļauj anodam iziet tikai nepieciešamajiem joniem. polimēra elektrolīta membrāna un katods. Polimēra elektrolīta membrānas abās pusēs jāpievieno katalizatora slānis, viena puse ir anoda slānis, bet otra puse - katoda slānis. Anoda pusē katalizators ļauj ūdeņraža molekulām sadaloties protonos un elektronos. Katoda pusē katalizators, reaģējot ar anoda radītajiem protoniem, ģenerē ūdeni, tādējādi samazinot skābekli.
Degvielas šūnās izmantotos katalizatora materiālus var sintezēt ar ultraskaņas sprauslām un pēc tam izsmidzināt uz polimēra elektrolīta membrānu virsmas izmantošanai kurināmā elementos. Ultraskaņas izsmidzināšanas sistēmu var izmantot, lai precīzi, precīzi un vienmērīgi izsmidzinātu katalizatoru uz elektrolīta membrānas slāņa, tādējādi samazinot pārmērīgu izsmidzināšanu, kurai ir nozīmīga loma izsmidzināšanas iekārtu optimizācijā, atkārtojamībā, ilgtspējībā un izmaksu ietaupījumā. efekts.
Parasti kurināmā elementu membrānas slānim ir nepieciešams nepārtraukts plāns pārklājums, lai sasniegtu nepieciešamo biezumu, faktūru un elektriskās īpašības. Tradicionālā gaisa izsmidzināmā izsmidzināšanas vārsta izmantošanu ir viegli izraisīt pārmērīgu izsmidzināšanu, aizsērēšanu, un ir viegli radīt nevienmērīgu izsmidzināšanu, un ir grūti uzturēt precīzu šķidruma plūsmas kontroli. Ultraskaņas sprauslas var radīt mīkstu, efektīvu aerosolu un vienmērīgu pārklājumu. Turklāt izsmidzināšanas formu un iekārtas iedarbināšanas un apturēšanas procedūras var precīzi kontrolēt. Ultraskaņas izsmidzināšana var precīzi kontrolēt pārklājuma modeli un pārklājuma biezumu. Tāpēc ultraskaņas sprausla ir piemērotāka izvēle.
Ultraskaņas sprauslas var izmantot, lai sintezētu kurināmā elementu katalizatora nanomateriālus, izmantojot ķīmisko tvaiku nogulsnēšanos vai izsmidzināšanas pirolīzes tehnoloģiju. Ultraskaņas sprauslas var izmantot arī, lai izsmidzinātu katalizatora materiālus uz elektrodiem vai membrānas pamatnēm. Sintezētās katalizatora daļiņas parasti tiek suspendētas, veidojot&tinti &, kuru pēc tam nepieciešams izsmidzināt uz elektroda vai membrānas atbilstošā daudzumā, lai to izmantotu kurināmā elementā. Ultraskaņas izsmidzināšanas tehnoloģija ir ļoti piemērota dažādām augstas un zemas temperatūras PEM, DMFC un SOFC degvielas šūnām.
