13 12, 2025

超声波涂覆铂涂层钛扩散层和铱基催化剂

By |2025-12-11T16:01:05+08:002025年12月13日|

超声波涂覆铂涂层钛扩散层和铱基催化剂 在质子交换膜水电解(PEMWE)技术中,超声波涂覆是传统膜电极组件(MEA)制备的常用工艺之一,主要用于在钛基多孔传输层(PTL)表面形成铂涂层或铱基催化剂层。其核心原理是将金属(铂/铱)催化剂与离聚物、溶剂混合制成均匀浆料,通过超声波喷雾器将浆料雾化并精准涂覆在基底表面,形成功能性涂层。以下从“铂涂层钛扩散层”和“铱基催化剂”两个应用场景,结合工艺特点、性能局限及改进方向展开详细分析。 一、超声波涂覆在铂涂层钛扩散层中的应用 钛扩散层(PTL)是PEMWE阳极的关键组件,需通过铂涂层解决“钛基底高接触电阻”和“高电位下氧化钝化”问题。超声波涂覆在铂涂层制备中属于湿法涂覆工艺,其应用逻辑与性能特征如下: 1. [...]

12 12, 2025

超声涂覆铂基催化剂

By |2025-12-11T15:39:06+08:002025年12月12日|

超声涂覆铂基催化剂 超声涂覆(Ultrasonic Coating)是一种基于超声波能量的精密涂覆技术,通过将涂覆浆料(含铂基催化剂、粘结剂、溶剂等)转化为均匀细小的雾滴,精准沉积在基底表面形成薄膜的工艺。该技术因涂层均匀性高、催化剂分散性好、材料利用率高的特点,成为铂基催化剂(如前文提及的晶格畸变铂褶皱纳米颗粒LD-Pt WNPs)负载于电极基底(如碳纸、碳布、金属集流体)的重要手段,广泛适配燃料电池、电解水制氢等氢电催化设备的电极制备。 一、超声涂覆铂基催化剂的核心原理 [...]

11 12, 2025

超声波喷涂技术在电解槽领域的应用与价值

By |2025-12-11T15:14:33+08:002025年12月11日|

超声波喷涂技术在电解槽领域的应用与价值 超声波喷涂技术作为一种精密涂覆工艺,凭借独特的雾化原理与性能优势,在电解槽制造领域展现出关键作用,尤其为质子交换膜(PEM)、阴离子交换膜(AEM)等电解槽的规模化、高质量生产提供了有效解决方案。 一、超声波喷涂技术的核心原理与特性 超声波喷涂技术以超声波雾化为核心,其工作流程与传统喷涂存在本质差异:首先将液态涂料(如溶液、溶胶、悬浮液等)输送至超声波喷头,喷头内的压电换能器将高频电信号(通常20-180kHz)转化为机械振动,使液体在喷头表面形成毛细波;当振动振幅达到临界值时,液体破碎为均匀的微米级液滴,再通过少量载流气体将液滴精准涂覆于基材表面,形成致密薄膜。 与传统单/二流体喷涂相比,该技术的核心特性在于无需气压辅助雾化,可大幅减少涂料飞溅与浪费,材料利用率达传统工艺的4倍以上;同时,液滴大小由振动频率精准控制(频率越高,液滴越小),且喷头振动能打散涂料中的颗粒团聚,避免堵塞问题,为电解槽关键部件的精密涂覆奠定基础。 [...]

10 12, 2025

超声涂覆碳纳米管

By |2025-12-04T10:59:19+08:002025年12月10日|

超声涂覆碳纳米管 : 赋能燃料电池电极性能突破 燃料电池作为高效清洁的能源转换装置,其核心性能取决于电极的导电效率与稳定性。质子交换膜燃料电池(PEMFC)对高功率密度的追求,碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)对耐碱性电极的需求,都指向了电极材料改性的技术瓶颈。碳纳米管凭借优异的导电性与结构特性成为理想填料,而超声涂覆技术的应用,则为碳纳米管在电极中的高效分散与性能发挥提供了关键支撑。 传统涂覆技术易导致碳纳米管团聚,形成导电盲区,大幅降低电极导电性能。超声涂覆技术借助超声波的空化效应与机械振动作用,从根本上解决了这一问题。在涂覆过程中,超声波作用于碳纳米管分散液,产生无数微小气泡并瞬间破裂,释放出强大的冲击力,有效打散碳纳米管团聚体,使其以单根或少量束状形态均匀分散。同时,超声波的振动作用能促进碳纳米管与电极基底的紧密结合,形成连续且稳定的导电网络,为电荷传输提供通畅路径。 [...]

8 12, 2025

超声波涂覆Cu-Zn-Sn三金属催化剂

By |2025-12-04T10:24:10+08:002025年12月8日|

超声波涂覆Cu-Zn-Sn三金属催化剂 在能源转型与碳中和目标推动下,高效催化剂成为CO₂转化、电解水制氢等领域的核心需求。Cu-Zn-Sn三金属催化剂凭借组分协同效应展现出优异潜力,而超声波涂覆技术的引入,更实现了其性能的突破性提升,为多相催化领域提供了全新解决方案。 超声波涂覆技术通过高频声波引发的空化效应,构建了催化剂制备的独特优势。该工艺先将Cu、Zn、Sn前驱体与溶剂、黏合剂制成均匀浆料,再利用超声振动将其雾化成50-200nm的纳米级液滴,精准沉积于电极或载体表面。空化效应产生的局部冲击波与剪切力,不仅破解了传统涂覆中常见的金属颗粒团聚问题,还促使三金属组分原子级分散,形成厚度均一(均匀度±5%)的催化涂层。与浸渍法相比,其材料利用率从60%提升至95%以上,大幅降低了贵金属消耗。 Cu-Zn-Sn三金属的协同作用是催化活性提升的核心机制。Cu作为基础活性组分,为CO₂还原等反应提供多碳产物生成能力;Zn通过增强*COOH中间体吸附,强化CO₂活化效率;Sn则调控电子结构,优化*OCOH中间体结合能,提升甲酸等目标产物选择性。超声波涂覆形成的紧密界面接触,使三金属间电子转移效率提升40%,当Cu-Zn-Sn原子比为3:1:0.1时,协同效应最显著,CO₂电还原生成CO的法拉第效率可达70%以上。 结构表征与性能测试证实了该催化剂的优异特性。XRD分析显示,超声波处理促使Sn原子融入Cu-Zn晶格,形成稳定合金相;SEM图像表明其涂层呈现多孔结构,比表面积较传统工艺提升5倍。在电化学测试中,该催化剂在-0.8V电位下的电流密度达120mA·cm⁻²,过电位较单金属Cu催化剂降低15%。在300mA·cm⁻²高电流密度下,可连续稳定运行120小时,展现出超强耐久性。 [...]

6 12, 2025

超声波喷涂RuO₂催化剂

By |2025-12-11T14:35:25+08:002025年12月6日|

超声波喷涂RuO₂催化剂 超声波喷涂技术是当前RuO₂催化剂(尤其用于质子交换膜水电解PEMWE)膜电极(MEA)制备的关键工艺,其通过精准雾化与沉积,解决了传统工艺的痛点,同时提升RuO₂催化剂的活性与稳定性。以下从技术原理、核心优势、应用实例及性能表现四方面展开详解: 一、超声波喷涂RuO₂催化剂的技术原理 超声波喷涂技术通过“雾化-沉积”两步法实现RuO₂催化剂的精准涂覆,核心是利用高频超声振动打破传统喷涂的局限,适配RuO₂(贵金属氧化物,需高效利用与均匀分布)的特性: 1.雾化阶段 [...]

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