양성자 교환막 연료 전지용 초음파 스프레이 코팅
양성자 교환막 연료 전지용 초음파 스프레이 코팅 – Cheersonic
기후 변화와 지구 온난화는 친환경 에너지 및 탄소 배출 감축에 있어 시급한 과제가 되었습니다. 양성자 교환막 연료전지(PEMFC)는 높은 출력 밀도, 고효율, 유해 물질 배출 없음, 고품질 전력 공급, 확장성 및 빠른 시동 등의 장점으로 미래의 유망한 에너지원으로 주목받고 있습니다.
연료전지 상용화의 주요 장애물 중 하나는 높은 비용입니다. 휴대용 장비 및 차량용 애플리케이션 분야에서 연료전지는 각각 배터리 및 연료 자동차와 경쟁하고 있습니다. 이들 경쟁 기술들은 이미 거의 한 세기 동안 탄탄한 기반 시설을 활용하여 상용화되었습니다. MEA(막 전극 합금)는 연료전지에서 가장 비싼 부품이기 때문에 MEA의 백금 함량을 줄이는 것은 연료전지 개발에 있어 중요한 연구 분야입니다.
초음파 분무법 은 연료 전지 분야에서 촉매 합성, 촉매 지지체 처리, 촉매층 형성, 막전극 어셈블리(MEA) 제조 및 가습기 등에 널리 사용되는 방법입니다. 특히, 초음파 기술은 MEA 제조에 주로 활용되고 있는데, 이는 초저백금 함량의 촉매를 제조할 수 있는 가능성이 입증되었기 때문입니다.
초음파 스프레이 코팅은 양성자 교환막 연료전지(PEMFC)의 핵심 부품이자 발전 성능을 좌우하는 막 전극 어셈블리(MEA) 제작에 특히 적용되는 정밀 제조 기술로 주목받고 있습니다. 기존의 공기 분사 및 블레이드 코팅 방식과 달리, 이 기술은 압전 변환기를 이용하여 전기 에너지를 고주파 기계적 진동으로 변환함으로써 촉매 잉크를 미세한 마이크론 크기의 입자로 분무합니다. 저압의 운반 가스에 의해 구동되는 이 미세 입자들은 양성자 교환막과 가스 확산층에 안정적으로 증착되어 막의 변형이나 손상을 방지합니다.
이 기술은 촉매 활용도와 코팅 품질 면에서 탁월한 장점을 자랑합니다. 부드러운 초음파 분무 방식은 과도한 전단력을 방지하여 백금계 촉매 입자의 응집을 효과적으로 억제하고 잉크 성분의 무결성을 유지합니다. 이를 통해 균일하고 다공성이며 핀홀이 없는 촉매층을 형성하여 3상 반응 경계를 최적화하고 전기화학 반응 효율 및 셀 전력 밀도를 크게 향상시킵니다. 또한, 과도한 분무를 크게 줄여 재료 활용률을 최대 80%까지 높이고 고가의 귀금속 촉매 소비를 절감합니다.
제어 가능한 분사 범위, 안정적인 작동 및 자가 세척 노즐을 갖춘 이 기술은 일관된 코팅 두께와 내구성 있는 접착력을 보장합니다. 실험실 연구와 대규모 자동화 생산 모두에 적용 가능하며, 기존 공정의 코팅 불균일 및 높은 재료 낭비 문제를 해결하여 상용 PEMFC의 안정성, 내구성 및 비용 효율성을 향상시키는 핵심 공정으로 자리 잡았습니다.
치어소닉 소개
치어소닉 은 마이크로일렉트로닉스/전자, 대체 에너지, 의료 및 산업 시장을 비롯하여 건설 및 자동차 분야의 특수 유리 응용 분야에 이르기까지 부품 및 구성 요소의 표면을 보호, 강화 또는 매끄럽게 하기 위해 정밀한 박막 코팅을 적용하는 초음파 코팅 시스템의 선도적인 개발 및 제조업체입니다.
당사의 코팅 솔루션은 환경 친화적이고 효율적이며 신뢰성이 매우 높습니다. 이를 통해 과도한 분사를 획기적으로 줄이고 원자재, 물 및 에너지 사용량을 절감할 뿐만 아니라 공정 반복성, 전송 효율, 높은 균일성 및 배출량 감소를 실현할 수 있습니다.
