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膜电极(MEA)是燃料电池中的核心组件,它直接关系到燃料电池的性能和寿命。MEA主要由质子交换膜、催化剂层和扩散层组成。催化剂层的制备工艺对于MEA的性能至关重要,因为它直接影响到燃料电池的功率密度和效率。
一、工作原理
热转印过程涉及将催化剂油墨或粉末预先涂布或印刷到一个可转移的基材(通常是高温下稳定的薄膜)上,然后通过热压过程将催化剂从转移膜转移到质子交换膜或气体扩散层上。
二、制备步骤
1.催化剂油墨的制备:首先,将催化剂粉末与适当的溶剂和粘合剂混合,制备成催化剂油墨。这一步骤类似于其他涂布法中催化剂溶液的制备。
2.催化剂的涂布:将催化剂油墨涂布或印刷到一个具有良好热稳定性的转移膜上。这个转移膜需要在后续的热压过程中保持完整,同时能够在适当的温度下释放催化剂。
3.热压转移:将含有催化剂的转移膜与质子交换膜或气体扩散层叠加在一起,并在热压机中加热压合。在此过程中,催化剂从转移膜转移到目标基底上。
4.转移膜的移除:在催化剂转移完成并冷却后,移除转移膜,留下催化剂层紧密地附着在PEM或GDL上。
三、热转印优势
1.可以精确控制催化剂的形状和大小:通过数字化设计,可以精细定制不同形状和尺寸的催化剂并将其完整地转移至电极表面上,有利于提高电化学反应的效率和选择性;
2.制备工艺更加精密:将催化剂转印到电极表面上,可以在较小的区域内形成极薄且高度一致的催化剂层。对于微观尺度下的反应表面和形貌控制更高;
3.可以实现多层催化剂堆叠:可以将多种催化剂顺序转移至电极表面上以提高复合催化效率;又可减少外界干扰、如温度等因素影响,还可以方便地通过选择性去除,避免环境污染等问题。
END
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会议议程
7月18日(周四):14:00-18:00签到
7月19日(周五):7:30-8:50签到;8:50-18:00会议;18:00-19:30晚宴
议题方向
序号 |
议题方向 |
1 |
2024电解水制氢技术应用现状与未来趋势 |
2 |
高性能碱性制氢电解槽的开发与应用 |
3 |
PEM制氢电解槽降低成本的方法分析与实践 |
4 |
SOEC电解槽应用场景分析 |
5 |
AEM电解槽关键技术与部件突破 |
6 |
电解槽轻量化发展趋势与塑料极框的应用挑战 |
7 |
制氢复合隔膜存在不足与解决方案 |
8 |
制氢电解槽生产与自动化组装线 |
9 |
质子交换膜在制氢领域的应用 |
10 |
极板镀镍工艺解析 |
11 |
PPS布织造工艺与应用 |
12 |
蚀刻双极板在PEM制氢设备上的应用 |
13 |
制氢效率提升与催化剂的开发应用 |
14 |
氢气纯化技术及装置在制氢系统上的应用 |
15 |
热喷涂工艺在制氢电极上的应用 |
16 |
制氢电源分析与选型应用 |
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原文始发于微信公众号(艾邦氢科技网):膜电极催化剂层制备工艺之一:热转印