为什么氢燃料电池突然热起来了？ 燃料电池之所以火起来了，是因为它确实能解决现在内燃机和电动车的痛点，而且可以利用谷电和废电制氢，达到储能的目的。 因此本文分为两部分，分别介绍氢气作为储能和作为燃料电池的作用。 储能部分 先讲氢气的优点： [...]

MEA活化机理及类型 质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部件是膜电极MEA（Membrane Electrode Assembly），其性能的发挥很大程度上决定了PEMFC性能的高低。MEA 几个主要组成部分（电催化剂、质子交换膜和扩散层）的性能以及 [...]

无尘室级实验室设施 杭州驰飞已于2020年12月建成新的无尘室级实验室设施 该实验室将主要集中于杭州驰飞的医疗设备涂层系统，例如支架和球囊导管涂层设备，以及许多纳米研究应用。在中国，对高质量医疗设备的需求迅速增长，这促使我们建立无尘实验室。杭州驰飞已经在中国拥有大量的支架涂层系统客户群。这个无尘实验室将使客户能够轻松地测试我们的全新支架和球囊涂布机以及我们最新的薄膜涂布设备。 关于杭州驰飞 杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，其产品用于为微电子/电子、替代能源、医疗和工业市场（包括建筑和建筑业专用玻璃应用）的零件和组件上施加精密的薄膜涂层，以保护、强化或平滑表面。 [...]

深度分析： 燃料电池的出现 ，传统的发电方式要被淘汰了吗 燃料电池的基本工作原理可能并不难说明。但是，制造廉价，高效，可靠的燃料电池是一件非常复杂的事情。 为了提高效率，科学家设计了许多不同类型和尺寸的燃料电池，每种燃料电池的技术细节各不相同。燃料电池开发人员面临的许多选择都受到电解质选择的限制。例如，电极的设计以及用于制造电极的材料取决于电解质。今天，主要的电解质类型是碱，熔融碳酸盐，磷酸，质子交换膜（PEM）和固体氧化物。前三个是液体电解质；最后两个是固体。 [...]

实现氢经济 尽管氢能电池的效率不及电池，但与内燃机技术相比，今天的氢燃料电池具有可观的优势，后者将燃料转化为动能的效率约为25％。相比之下，燃料电池可以将氢气与空气混合，以产生高达60％的效率发电。 燃料电池的工作原理类似于电池，利用带电的氢离子在电解质膜上的运动将化学能转化为电能，从而产生电流。它们在那里与氧气复合产生水，这是燃料电池唯一的排放物，同时还有热空气。 尽管其效率不如电池，但如今的燃料电池与内燃机技术相比还是不错的，后者将燃料转化为动能的效率约为25％。相比之下，燃料电池可以将氢气与空气混合，以产生高达60％的效率发电。 在社会变化方面，FCEV的进入障碍也相对较低，因为它们的运行和性能与传统车辆相似，可在几分钟内在加油站加油，并在单个油箱上行驶500至600公里，而无有害排放。 [...]

便携式电源PEMFC和DMFC 在几毫瓦到几百瓦的低功率范围内，燃料电池是当今可充电电池的潜在替代品。在过去的几十年中，便携式业务一直是增长最快的市场之一。笔记本电脑，移动电话，手持相机和其他小型电气设备每年的销量达数百万。 除了尺寸和重量之类的尺寸因素外，诸如操作，响应和启动时间之类的属性也是与便携式设备有关的最重要特征。集成电源还必须具有适当的低工作温度，因此仅考虑使用PEMFC和DMFC这两种类型。与电池相比，燃料电池系统中转换器和燃料箱的分离在设计阶段带来了更大的自由度。燃料电池本身的大小决定了最大功率输出，而油箱中的燃料量限制了运行时间（或换句话说，最大能量）。对于电池，功率和能量都与几何设计紧密相连。笔记本电脑的最低功耗为20 W，通常可以运行2-3个小时，而手机仅需要2-5 W，待机时间最多为10天。燃料电池具有比当今电池更高的理论能量密度，并且与电池相对较长的充电时间相反，燃料电池通过向油箱加气来进行充电。 [...]

通过AI改善锂离子电池和燃料电池的性能 燃料电池使用可由风能和太阳能产生的清洁氢燃料来产生热量和电能，锂离子电池（如智能手机，笔记本电脑和电动汽车中的锂离子电池）是一种流行的能量存储类型。两者的性能都与它们的微观结构密切相关：它们电极内部的孔（孔）的形状和排列方式如何会影响燃料电池能产生多少功率，以及电池的充电和放电速度如何。 但是，由于微米级的孔非常小，因此很难以足够高的分辨率研究它们的特定形状和大小，以使其与整体细胞性能相关。 现在，帝国研究人员已应用机器学习技术来帮助他们虚拟地探索这些孔，并运行3D模拟以基于其微观结构预测细胞性能。 研究人员使用了一种新颖的机器学习技术，称为“深度卷积生成对抗网络”（DC-GAN）。这些算法可以基于从执行纳米级成像的同步加速器（一种足球场大小的粒子加速器）获得的训练数据中学习生成微观结构的3D图像数据。 [...]

电路板为什么需要用涂层保护 护形涂层用来加强印制电路板组装的性能和可靠性，使其能够在像水下、航天和军事应用等恶劣的环境下应用。电子消费产品的制造商越来越多的使用护形涂层来作为提高产品可靠性的一种经济的方法。 当没有护形涂层的印制电路组装板暴露在潮湿的空气中时，其表面上会形成一层厚厚的水分子膜，减小了电路板的表面绝缘电阻（SIR） 。表面绝缘电阻越低，电信号的传输性能恶化的就越厉害，其典型后果是会引起串话，电泄漏和传输的间断，进而可能导致信号永久性的中断，即短路。 没有护形涂层的印制电路板上的湿气膜还为金属生长和锈蚀提供了有利条件，最终反过来会影响绝缘强度和高频信号，落在组装板上的灰尘、污垢和其他环境污染物不断吸收湿气，进而扩大其负面影响，像金属碎片等导电粒子还会造成电气桥接。 [...]

燃料电池之复合双极板 相比金属双极板和石墨而言，复合双极板综合了上述两种双极板的优点，具有耐腐蚀、易成型、体积小、强度高等特点，是双极板材料的发展趋势之一。但是目前生产的复合双极板的接触电阻高、成本高，这是科研工作者目前正在攻克的难题。 复合双极板材料一般由高分子树脂基体和石墨等导电填料组成，其中，树脂作为增强剂和粘接剂，不仅可增强石墨板的强度，还可以提高石墨板的阻气性。有科学家采用氟塑料与石墨制成复合材料，其力学强度表现优异，导电/热及耐腐蚀性能都达到了燃料电池的要求，但这种双极板的生产周期长，成本高，不适于商业化生产；有科学家采用石墨/乙烯基树脂制备双极板，该双极板具有成本低、导电性高及制备简单等优点，但生产周期长，稳定性不够好。相比之下，采用液晶高分子和石墨混合，利用液晶高分子的低粘度注射成型双极板，其体电导率高，而且成型周期短。 采用环氧树脂等热固性树脂制作复合材料双极板，其力学强度优异，但电阻较大。采用环氧树脂和膨胀石墨制备复合材料，其显示了较低的电阻，但弯曲强度达不到要求。采用碳纤维/酚醛树脂复合材料制作的双极板具有良好的导电性和力学性能，但制作工艺复杂，价格昂贵；采用粉体聚芳基乙炔树脂作为粘接剂，以石墨作为导电填充物，混合热压成型制备了聚芳基乙炔/石墨复合双极板。结果表明，当复合双极板中石墨的质量分数为70%时，其密度、导电性、透气性和弯曲等方面的综合表现最佳。近年来，一种高性能碳-碳复合材料正在兴起，采用凝胶注模工艺将中间相碳微球和碳纤维共混，制备出了碳-碳复合材料双极板，这种双极板的性能稳定，而且制作成本低。 　　综上可知，金属双极板、石墨双极板和复合双极板材料各有其优势和不足，石墨材料有良好的耐腐蚀性和导电性，但其加工成本过高。相比石墨材料，复合材料有较低的成本，良好的耐腐蚀性，但是目前加工出来的双极板的电导率低，不能满足双极板的性能要求，需要科研人员进一步提高复合材料的导电性。镀涂层后的金属双极板在保证合理导电性的前提下，明显提高了双极板的耐腐蚀性，使得燃料电池整个体系的服役寿命大幅度提升。但金属表面镀涂层无疑增加了制造成本和工艺的复杂性，如何在保证耐腐蚀性和电导率的基础上提高双极板的服役寿命，且进一步降低成本和工艺的复杂性，是金属双极板下一步需要解决的问题。

燃料电池之石墨双极板 石墨是最早开发的双极板材料。相比金属及合金双极板而言，石墨双极板具有低密度、良好的耐蚀性，与碳纤维扩散层之间有很好的亲和力等优点，可以满足燃料电池长期稳定运行的要求。但是，石墨的孔隙率大、力学强度较低、脆性大，为了阻止工作气体渗过双极板，且满足力学性能的设计，石墨双极板通常较厚，导致石墨材料的体积和质量较大。另外，由于石墨材料的加工性能差、成品率低，使得制造成本增加。 纯石墨板一般采用碳粉或石墨粉与沥青或可石墨化的树脂来制备。石墨化的温度通常高于2500℃，且石墨化过程必须按照严格的升温程序进行，制备周期长，从而导致纯石墨板价格高昂。用可膨胀石墨膨化得到的石墨蠕虫直接压制出不同密度的柔性石墨板，这些柔性石墨的性能稳定、导电性好、耐腐蚀、有自密封作用并且易加工，是很好的流场板材料。 　　 有科学家提出了一种整片石墨板的制备方法，其密封边缘部分无孔或孔极小，但工作部分孔隙率大，从而导致能耗高；采用真空加压方法用硅酸钠浓溶液浸渍石墨双极板，然后加热使之转变为SiO2，这种方法大大降低了空隙率；此外有科学家还使用石墨粉和炭化热固性酚醛树脂混合注塑制备双极板。采用这种方法制得的双极板强度达到了燃料电池所需的要求，但电阻率大，比纯石墨双极板大10倍左右；采用石墨薄片叠加的方式，将石墨与支撑材料板组合在一起制作双极板，这种双极板材料的电流密度和电池电压有明显的提高；采用在石墨板上涂覆薄层金属的方法来避免材料中的树脂降解。 [...]