氢燃料电池的产物是水还是水蒸气 – 薄膜喷涂设备 – 驰飞超声波喷涂
理论上在三相界面处生成时是气态,气态水向MPL,GDL和流道扩散过程中就要考虑温度,湿度以及相变的影响。当然这些基于比较理想的假设,在仿真过程中通过对平衡点的计算可以看出集体的水形态及其含量分布。工程分析可以考虑液态水和水蒸气都会生成,结合具体问题逻辑可以成立就行。
首先水(此处不区分气态还是液态)是在阴极产生的,阴极按照关键部件由外到内可以分为流场、气体扩散层和催化层。而催化层是由碳载铂催化剂和导质子的离子树脂构成的多孔结构。
水在三相界面(可以理解为催化位点)产生时是气态的,会在浓度梯度下向流场扩散,进入流场后在气流的对流作用下被带走。
那什么时候水蒸气会变成液态水呢?
1)如果反应气体进入电堆的湿度较高(即本来含水量就高),或者在大电流下长时间反应(产生的水多)可能会在催化层和气体扩散层中产生水淹,这其实是我们不希望看到的,因为水淹会导致电池传质缓慢,增大浓差极化。
2)气体从较高温度的电堆中出来的时候,由于出口管路一般直接暴露在环境温度中,没有保温,水蒸气受冷凝结,这时候的液态水对电池性能没什么影响。但如果气体循环利用的话,需要进一步进行气液分离。
杭州驰飞的燃料电池催化剂涂层系统可产生高度均匀,可重复和耐用的涂层,特别适合这些挑战性应用。从研发到生产,我们的防堵塞技术可以更好地控制涂层属性,显著减少原材料用量,并减少维护和停机时间。
超声镀膜系统可在燃料电池和质子交换膜(PEM)电解器(如Nafion)的电解工艺上产生高度耐用、均匀的碳基催化剂墨水涂层,而膜不会变形。均匀的催化剂涂层沉积在PEM燃料电池、GDL、电极、各种电解质膜和固体氧化物燃料电池上,喷涂的悬浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。也可以使用超声波喷涂其他金属合金,包括金属氧化物悬浮液的铂、镍、铱和钌基燃料电池催化剂涂层,以制造PEM燃料电池、聚合物电解质膜(PEM)电解槽、DMFC(直接甲醇燃料电池)和SOFC(固体氧化物燃料电池)可产生大负荷和高电池效率。