电子设备展|氢能时代：超声波喷涂设备的机遇

超声波喷涂，又名超声喷涂，是一种利用超声波雾化技术进行的喷涂工艺。其喷涂的材料首先为液体状态，液体可以是溶液、溶胶、悬浮液等，液体涂料先通过超声波雾化装置雾化成微细颗粒，然后再经一定量的载流气体均匀涂覆在基材对表面，从而形成涂层或薄膜。电子设备展了解到，目前，超声波喷涂设备在氢能领域有着广泛的应用。在燃料电池方面，超声波喷涂系统被用于燃料电池的组件喷涂，尤其是膜电极组件的喷涂。PEM 燃料电池的核心是膜电极组件，包括膜、催化剂层和气体扩散层，超声波喷涂系统可用于准确、精确和均匀地将催化剂喷涂到电解质膜层上，最大限度地减少过度喷涂，对于喷涂设备优化、可重复性、可持续性和成本节约等起到较大的作用，燃料电池膜电极催化剂连续超声喷涂台可自动完成质子膜的喷涂，提高工作效率，降低人力成本。在水电解制氢方面，超声波喷涂设备用于氢电解槽涂层，催化剂层的高均匀性和悬浮颗粒的均匀分散，使得单面或双面电解槽涂层效率很高。在碳捕获电解应用中，超声波喷涂设备将催化剂应用到用于在进入大气之前分离和捕获二氧化碳的膜上。

超声波喷涂设备在燃料电池催化剂的喷涂在实际应用中，超声波喷涂技术已经被广泛用于多种类型的燃料电池催化剂的制备。例如，铂基催化剂、镍基催化剂等材料的涂层均可通过超声波喷涂技术进行优化。

铂催化剂的超声波喷涂：铂具有优异的催化性能，在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中起到了关键的作用。通过超声波喷涂，可以将铂催化剂均匀涂覆在电极基材表面，提升其催化性能和电导率。

镍催化剂的复合涂层：镍基催化剂作为一种替代铂的催化材料，其成本低、资源丰富。通过超声波喷涂，将镍与其他材料（如碳基材料）复合涂覆，可以有效增加其催化活性和耐久性，达到更好的应用效果。

纳米材料的应用：电子设备展了解到，在超声波喷涂过程中，可以引入纳米材料作为添加剂，进一步提升涂层的性能。例如，加入碳纳米管（CNT）或石墨烯，可以显著提高催化剂的导电性能和机械强度。2、可用于制备气体扩散层碳黑和碳纤维纸的涂层气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池非常重要的组成部分，位于催化剂电极(CL)和双极板(BP)之间。它自身并不像CL层参与电化学反应，但却是燃料电池正常工作的非常重要的保证。

超声波喷涂系统在GDL气体扩散层的应用中，具有以下显著的优势和优点：高精度涂层控制：超声波喷涂系统可以精确控制涂层的厚度和均匀性，确保GDL的气体传输性能和耐久性。高效节能：与传统的喷涂方法相比，超声波喷涂技术能够更有效地利用涂料，减少浪费，并且喷涂过程更加高效，从而降低了生产成本。适用性强：超声波喷涂系统适用于各种材料的涂层，可以适应不同种类和规格的GDL生产需求。环保安全：电子设备展了解到，超声波喷涂过程中不产生有害物质，对环境和操作人员的健康无害，符合可持续发展的要求。良好的涂层结合力：超声波喷涂技术能够使涂层与基材之间形成良好的结合力，提高GDL的强度和稳定性。3、超声波喷涂技术在氢能储存设备应用氢能储存设备是氢能利用的重要环节，其性能直接影响到氢能的储存和运输效率。超声波喷涂技术可将氢气储存材料喷涂在金属或塑料容器中，形成一层均匀的氢气储存层，从而提高储氢容量和安全性。这种技术不仅提高了储氢设备的性能，而且降低了制造成本，为氢能储存设备的广泛应用提供了有力保障。4、氢能输送管道氢能输送管道是氢能输送的关键设施，其性能直接影响到氢能的输送效率和安全性。超声波喷涂技术可用于氢能输送管道的涂层施工，通过喷涂防腐、耐磨等涂层材料，可以延长管道的使用寿命，降低维护成本。这种技术不仅提高了氢能输送管道的性能和安全性，而且降低了运营成本，为氢能输送管道的广泛应用提供了有力支持。综上所述，超声波喷涂设备在氢能领域的主要应用包括在燃料电池的膜电极组件喷涂、水电解制氢工艺中的关键材料与部件优化以及储氢、运氢等管道设备等方面。这些应用有助于提高氢能的生产效率和质量，推动氢能产业的发展。

文章来源：源因产研院