关于质子交换膜

质子传导方面

较薄的质子交换膜:当质子交换膜较薄时,质子在膜中迁移的路径相对较短,这有助于质子的快速传导。在燃料电池的工作过程中,质子从阳极通过质子交换膜向阴极的迁移速度会加快,从而减少了质子传输过程中的阻力。例如,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,较薄的质子交换膜能够使电化学反应的速率得到提升,使得电池在较低的欧姆极化下工作,输出电压相对较高,有助于提高电池的功率密度。

较厚的质子交换膜:较厚的质子交换膜会增加质子传输的路径长度,导致质子传导阻力增大。这会使质子从阳极到阴极的迁移时间延长,在电化学反应过程中,可能会因为质子不能及时到达阴极而限制了反应速率。在高电流密度下,这种质子传输的限制会更加明显,使得电池的欧姆极化增大,输出电压降低,从而影响电池的性能。

气体渗透方面

较薄的质子交换膜:薄的质子交换膜虽然有利于质子传导,但也可能会增加气体(如氢气和氧气)的渗透率。在燃料电池中,阳极的氢气和阴极的氧气需要在各自的催化剂层进行反应,而质子交换膜应主要起到传导质子的作用,阻止气体的直接透过。如果质子交换膜过薄,气体可能会直接透过膜,导致氢气和氧气在膜两侧的混合,这会降低电池的开路电压,同时还可能引发安全问题,如氢气泄漏和燃烧爆炸的风险。

较厚的质子交换膜:厚的质子交换膜可以有效地降低气体的渗透率,更好地将阳极和阴极的反应气体分隔开。这样可以确保氢气和氧气在各自的电极侧进行反应,提高燃料电池的安全性和稳定性。然而,过厚的质子交换膜会增加电池的内阻,降低电池的能量转换效率。

关于质子交换膜 - 催化剂涂布机 - 驰飞超声波喷涂

机械性能方面

较薄的质子交换膜:薄的质子交换膜在机械强度上相对较弱。在燃料电池的制备过程中,如热压等操作,以及在实际使用过程中,受到压力、振动等机械因素的影响,较薄的质子交换膜可能更容易出现破裂、损坏等情况。一旦质子交换膜出现机械损伤,会导致电池性能急剧下降,甚至无法正常工作。

较厚的质子交换膜:较厚的质子交换膜具有更好的机械性能,能够承受更大的机械应力。这使得它在燃料电池的组装和使用过程中更不容易损坏,有助于保持电池的结构完整性。但是,厚的质子交换膜会增加电池的体积和重量,对于一些对体积和重量有严格要求的应用场景(如便携式燃料电池设备)不太有利。

水管理方面

较薄的质子交换膜:薄的质子交换膜在水的吸附和传输方面可能会受到一定影响。在燃料电池中,水的存在对于质子传导是非常重要的,适量的水可以形成质子传导通道。然而,过薄的质子交换膜可能无法有效地吸附和保留足够的水,尤其是在干燥的工作条件下,可能会导致质子传导率下降,影响电池的性能。

较厚的质子交换膜:厚的质子交换膜可以吸附和储存更多的水,在一定程度上有利于质子传导。但是,如果水管理不当,厚的质子交换膜可能会出现积水现象,导致电池内部的水淹问题。水淹会阻碍气体的扩散,使得反应气体无法及时到达催化剂层,从而降低电池的性能。

超声镀膜系统可在燃料电池和质子交换膜(PEM)电解器(如Nafion)的电解工艺上产生高度耐用、均匀的碳基催化剂墨水涂层,而膜不会变形。均匀的催化剂涂层沉积在PEM燃料电池、GDL、电极、各种电解质膜和固体氧化物燃料电池上,喷涂的悬浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。也可以使用超声波喷涂其他金属合金,包括金属氧化物悬浮液的铂、镍、铱和钌基燃料电池催化剂涂层,以制造PEM燃料电池、聚合物电解质膜(PEM)电解槽、DMFC(直接甲醇燃料电池)和SOFC(固体氧化物燃料电池)可产生大负荷和高电池效率。

关于驰飞

驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的,可大幅减少过量喷涂,节省原材料,并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持,保证客户涂层稳定量产;针对特殊器械涂层需求,提供涂层定制研发服务;提供各类涂层代工服务。

杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商,产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。

英文网站:CHEERSONIC ULTRASONIC COATING SOLUTION