Воздушно-дыхательные PEM-топливные элементы
Воздушно-дыхательные PEM-топливные элементы
Новые портативные электронные устройства требуют источников питания с более высокой плотностью энергии и более длительным временем работы. В качестве замены используемых в настоящее время батарей рассматриваются топливные элементы, учитывая их потенциал в удовлетворении этих требований. Среди различных типов топливных элементов, топливные элементы с полимерной электролитной мембраной (PEMFC) обладают многими преимуществами для портативной электроники, такими как низкая рабочая температура, быстрое реагирование, гибкость конструкции, высокая плотность мощности и т. д. Однако, как портативный источник питания, PEMFC имеют некоторые ограничения; использование энергоемких вспомогательных устройств, таких как насосы, клапаны, вентиляторы и увлажнители, должно быть сведено к минимуму для получения высокой плотности мощности. Пространство и вес, отведенные под эти устройства, также очень ограничены. Для преодоления этих ограничений разрабатываются топливные элементы PEM с воздушно-дышащим двигателем.
В топливных элементах с воздушной мембраной катодная структура открыта для воздуха. Поэтому на производительность такого элемента сильно влияют атмосферные условия, включая относительную влажность и температуру. Для эффективной работы топливного элемента с протонно-обменной мембраной (PEMFC) необходимо подавать воду, чтобы электролит и электроды были должным образом увлажнены и поддерживали высокую ионную проводимость. Однако для портативной электроники с воздушной мембраной внешний источник воды недоступен из-за сложности системы. Вместо этого, вода, образующаяся на катоде в результате электрохимической реакции, может увлажнять анод и электролит, а также катод за счет обратной диффузии, вызванной разницей в содержании воды между анодом и катодом. Таким образом, транспорт воды через мембрану имеет решающее значение для повышения производительности топливных элементов с воздушной мембраной. Помимо подачи воды в ячейку, транспорт кислорода к катоду может ограничивать производительность воздуходышащих топливных элементов с протонно-обменной мембраной (PEMFC), поскольку кислород поступает к катоду только пассивным путем, например, за счет естественной конвекции. В данном исследовании изучалось влияние структуры катода на производительность воздуходышащих PEMFC с целью оптимизации структуры катода. На основе полученных результатов были исследованы явления переноса воды в воздуходышащих топливных элементах с помощью уравнений реакций.
Ультразвуковые системы нанесения каталитических покрытий на топливные элементы идеально подходят для этих сложных задач, поскольку позволяют создавать высокооднородные, воспроизводимые и долговечные покрытия. От исследований и разработок до производства наша технология, предотвращающая засорение, обеспечивает более точный контроль свойств покрытия, значительное сокращение расхода материалов, а также уменьшение затрат на техническое обслуживание и простоев. Ультразвуковые системы нанесения покрытий позволяют получать высокопрочные, однородные покрытия из каталитических чернил на основе углерода как на топливных элементах, так и в процессах электролиза для протонно-обменных мембранных (PEM) электролизеров, таких как Nafion, без деформации мембраны. Однородные каталитические покрытия наносятся на PEM-топливные элементы, газодиффузионные слои (GDL), электроды, различные электролитные мембраны и твердооксидные топливные элементы с использованием суспензий, содержащих чернила из технического углерода, связующее вещество ПТФЭ, керамические суспензии, платину и другие драгоценные металлы.
О компании Cheersonic
Компания Cheersonic является ведущим разработчиком и производителем ультразвуковых систем нанесения покрытий для точного нанесения тонких пленочных покрытий с целью защиты, упрочнения или выравнивания поверхностей деталей и компонентов для рынков микроэлектроники/электроники, альтернативной энергетики, медицины и промышленности, включая специализированные применения стекла в строительстве и автомобилестроении.
Наши решения для нанесения покрытий экологичны, эффективны и высоконадежны, позволяют значительно сократить избыточное распыление, сэкономить сырье, воду и энергию, а также улучшить повторяемость процесса, повысить эффективность переноса, обеспечить высокую однородность и снизить выбросы.
Китайский сайт: Cheersonic предоставляет профессиональные решения в области нанесения покрытий.
