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Alternative Energie & Nanomaterialien

Brennstoffzellenbeschichtung

Brennstoffzellenbeschichtung

Ultraschall-Beschichtungsanlagen für die Brennstoffzellenherstellung

Labor- bis Großflächenbeschichtung

Sono-Tek Brennstoffzellen-Katalysatorbeschichtungssysteme eignen sich hervorragend für diese Art von Anwendungen, da sie äußerst gleichmäßige, wiederholbare und haltbare Beschichtungen erzeugen. Von der Forschung und Entwicklung bis zur Produktion führt unsere nicht verstopfende Technologie zu einer besseren Kontrolle der Beschichtungseigenschaften, einer deutlichen Reduzierung des Materialverbrauchs sowie zu einer Verringerung der Wartungs- und Ausfallzeiten.

Sono-Tek Ultraschallbeschichtungssysteme erzeugen hochbeständige, gleichmäßige Beschichtungen von Katalysatortinten auf Kohlenstoffbasis sowohl auf Brennstoffzellen- als auch bei Elektrolyseprozessen für Protonenaustauschmembran (PEM) -Elektrolyseure mit beispielsweise Nafion ohne Verformung der Membran. Gleichmäßige Katalysatorbeschichtungen werden auf PEM-Brennstoffzellen, GDLs, Elektroden, verschiedenen Elektrolytmembranen und Festoxidbrennstoffzellen mit Suspensionen beschichtet, die Kohlenstofftinten, PTFE-Bindemittel, Keramikaufschlicker, Platin und andere Edelmetalle enthalten. Andere Metalllegierungen, einschließlich Platin-, Nickel-, Ir- und Ru-basierter Brennstoffzellenkatalysatorbeschichtungen von Metalloxidsuspensionen, können unter Verwendung von Ultraschall zur Herstellung von PEM-Brennstoffzellen, Polymerelektrolytmembran (PEM) -Elektrolyseuren, DMFCs (Direktmethanol-Brennstoffzellen) und gesprüht werden SOFCs (Solid Oxide Fuel Cells) für maximale Belastung und hohe Zelleneffizienz. Sono-Tek Ultraschalldüsen werden von einigen der größten Brennstoffzellenherstellern der Welt zum Versprühen gleichmäßiger Dünnfilmbeschichtungen von Katalysatortinten verwendet.

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Platinverwertung in mit Ultraschallspray beschichteten Membranen etwa 90% beträgt. Weitere Informationen zu Forschungsarbeiten zu diesem Thema können Sie über das KONTAKTFORMULAR anfordern.

Katalysatorlösungen verstopfen die Ultraschalldüse nicht und ermöglichen gleichmäßige, homogene Brennstoffzellenkatalysatorbeschichtungen mit kontrollierten Tröpfchengrößen von extrem geringem Durchfluss bis zu Durchflussraten im Produktionsmaßstab. Darüber hinaus eignen sich Sono-Tek-Ultraschalldüsen gut zum Aufsprühen von Polymerlösungen wie PTFE-Bindemittel auf GDLs, um die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften bei Elektrolyseprozessen zu verbessern.

Vorteile der Ultraschalldüse beim Sprühen von Brennstoffzellenkatalysatortinten

  • Sehr hohe Platinverwertung bei MEA-Herstellung nachgewiesen; bis zu 90%.
  • Hochporöse Beschichtungen sind extrem haltbar und verhindern das Reißen oder Ablösen der Katalysatorschicht.
  • Reduzierung des Materialverbrauchs um bis zu 50% bei reduziertem Overspray, wodurch teure Katalysatortinten eingespart werden.
  • Saubere, präzise Sprühmuster, die sich leicht für verschiedene Anwendungen formen lassen.
  • Hoch kontrollierbares Spray, das zuverlässige, konsistente Ergebnisse liefert.
  • Nicht verstopfende und konsistente Zerstäubung.
  • Ultra-niedrige Durchflussraten, intermittierend oder kontinuierlich.
  • Ultraschallschwingungen brechen kontinuierlich agglomerierte Partikel auf und halten sie gleichmäßig verteilt. Maximierung der Platinverwertung.
  • Kann PEMs mit sehr kleinen flüssigen Probengrößen beschichten (nur 10 ml Katalysatorlösung erforderlich, um mehrere PEMs zu beschichten). Ideal für F&E.
  • Hervorragende Haftreibung bei PEM; Optimal für hochvibrierende Brennstoffzellenanwendungen im Automobilbereich.

Sono-Tek-Ultraschalldüsen brechen agglomerierte Teilchen auf ihrem Weg durch den Düsenkörper aufgrund kontinuierlicher Ultraschallschwingungen entlang der Länge der Düse auseinander, was zur effektivsten Verwendung von funktionellen Partikeln führt. Das Aufbrechen von Agglomeraten in gleichmäßig dispergierte Katalysatorschichten unter Verwendung von Ultraschallspray führt zu einer höheren elektrochemischen Leistung und einer besseren Wiederholbarkeit von funktionellen Beschichtungen.