Wie verbessert die Ultraschall-Sprühbeschichtung die Vorbereitung von Elektroden- und Katalysatorfilmen?

Wie verbessert die Ultraschall-Sprühbeschichtung die Vorbereitung von Elektroden- und Katalysatorfilmen?

 

Anwendung des Ultraschallzerstäubungssprühens bei der Elektrodenvorbereitung

1. Vorbereitung der Brennstoffzellen-Elektrodenbeschichtung

Brennstoffzellenelektroden benötigen typischerweise eine Katalysatorschicht, um elektrochemische Reaktionen zu ermöglichen. Durch Ultraschallsprühen können Katalysatortinten auf dem Elektrodensubstrat, der Gasdiffusionsschicht oder relevanten Komponenten der Membran-Elektroden-Anordnung abgeschieden werden.

Beispielsweise sind in Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs) Katalysatoren auf Platin--Basis übliche katalytische Elektrodenmaterialien. Der Abscheidungsprozess der Katalysatorschicht kann durch Steuerung der Sprühdurchflussrate, der Anzahl der Sprühstöße und der Substrattemperatur abgestimmt werden.

Hauptanwendungen:

• Platin (Pt)-Katalysator-Elektrodenbeschichtung

• Katalysatorabscheidung auf Gasdiffusionsschichtoberflächen (GDL).

• Beschichtungsvorbereitung für Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs)

• Experimentelle und Prozessentwicklung von Brennstoffzellen-Elektrodenmaterialien

2. Elektrodenvorbereitung für die Wasserstoffproduktion mittels Wasserelektrolyse

Bei Geräten zur Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse beeinflussen die Materialverteilung, die Beschichtungsstruktur und die Katalysatorbeladung der Katalysatorelektrode die Elektrodenleistung.

Ultraschallzerstäubungssprühen kann zum Auftragen von Katalysatortinten auf Substrate wie Metallgewebe, Metallschaum und poröse Transportschichten verwendet werden.

Zu den gängigen Bewerbungsunterlagen gehören::

• Iridiumoxid-Katalysatorbeschichtung

• Katalysatorbeschichtung auf Platin--Basis

• Katalysatoren auf Nickel--Basis und andere Übergangsmetallkatalysatoren

• Funktionelle dünne Filme auf der Oberfläche der Elektrolyseur-Elektrode

Leitfähige Polymerelektroden-Dünnfilme

Ultraschallsprühen ist nicht nur auf Metallkatalysatoren anwendbar, sondern kann auch zur Herstellung dünner Filme aus Funktionsmaterialien wie leitfähigen Polymeren verwendet werden.

PEDOT:PSS ist beispielsweise ein gängiges leitfähiges Polymermaterial. Durch Ultraschallsprühen können nanostrukturierte PEDOT:PSS-Schichten auf Kohlepapierelektroden abgeschieden und deren elektrochemische Eigenschaften untersucht werden.

Diese Anwendung ist geeignet für:

• Elektroden in bioelektrochemischen Systemen

• Leitfähige Polymerfolien

• Flexible elektronische Materialien

• Oberflächenmodifizierung von Laborelektroden

RPS-SONIC Ultraschallzerstäubungs-Sprühbeschichtungsgerät

Die RPS-SONIC-Ultraschallzerstäubungs-Sprühbeschichtungsanlage ist für die experimentelle Forschung und Prozessentwicklung von Elektrodenmaterialien, Katalysatorfilmen und anderen funktionellen Beschichtungen konzipiert.

Produktmerkmale:

1.Ultraschallzerstäubung: Erzielt eine feine Flüssigkeitszerstäubung mithilfe von Ultraschallvibrationen.

2.Kontrollierte Beschichtung: Unterstützt die kontrollierbare Beschichtungsabscheidungsrate durch Prozessparameter.

3. Breite Anwendung: Geeignet für Anwendungen mit Elektroden, Katalysatoren, leitfähigen Materialien und Funktionsfilmen.

4.Flexible Integration: Ermöglicht die individuelle Anpassung von Düsen, Flüssigkeitsversorgungssystemen und automatisierten Sprühplattformen an spezifische Anforderungen.

Für unterschiedliche Katalysatorformulierungen und Elektrodensubstrate sollte die Geräteauswahl anhand der Materialviskosität, der Partikelgröße, des Feststoffgehalts, der erforderlichen Beschichtungsdicke und der Sprühfläche getestet und bestätigt werden.