氢能核心气体扩散层
氢能核心气体扩散层 – 膜电极喷涂设备 – 膜电极涂布 – 驰飞超声波喷涂
一、概述
气体扩散层通过支撑催化层、收集电流、传导气体和排放反应产物水在燃料电池中起重要作用。气体扩散层上发生的过程包括：传热过程、气体传输过程、两相流过程、电子传输过程、表面液滴动力学过程等，要求有良好的传质、传热和导电性，加上它需要有一定的机械强度来支撑膜电极，良好的机械强度自然是必不可少的。
2、材料选择
GDL分为四种材料，碳纤维纸、碳纤维编织布、无纺布和炭黑纸。碳纤维纸和碳纤维布以其宏观有序或微观无序排列的纤维结构为气体和水的传导建立了孔隙结构。在长期的实验和应用中发现，碳纤维纸由于其重量轻、表面平整、耐腐蚀、孔隙率均匀、强度高等优点，更适合用于耐用燃料电池，厚度可根据需要进行调整。到使用要求。复写纸也因其制造工艺成熟、性能稳定而成为气体扩散层材料的主流选择。碳纸的基材来源于碳纤维，是碳纤维制成碳纸的核心难点。
三、准备过程
由于原材料和制备工艺的不同，所得到的扩散层材料的性能存在差异。从生产工艺来看，气体扩散层的制备、树脂涂层固化、高温石墨化热处理、疏水层、微孔层涂层等工艺基本相同，在碳纤维制备前段原纸环节有3种技术：湿法（纸法）工艺；干法无纺布生产工艺；碳纤维编织工艺。相比之下，湿法技术采用水分散体系，产生良好的纸张均匀性，有利于提高孔隙率、孔径分布等指标，有利于产生薄的气体扩散层。
4、性能要求
GDL的厚度和表面预处理影响传热传质阻力，是整个氢燃料电池系统中差分极化和欧姆极化的主要来源之一。因此，开发疏水性合理、表面平整、孔隙率均匀、强度高的GDL材料是氢燃料电池的关键技术。
近年来，电堆和膜电极的迭代、颠覆性技术并没有太多，气体扩散层的生产技术也相应地更加成熟和工艺稳定。预计未来几年气体扩散层的生产工艺不会有太大变化，而是处于不断优化的过程中。优化主要体现在减薄，降低导通电阻，提高堆叠极化；同时扩大了生产规模，降低了成本，提高了在线控制和数字化管理。复写纸的均匀度控制将极大地影响产品的良率。随着膜电极电流运行条件和性能的不断提高，气体扩散层材料对大电流运行下燃料电池应用性能的影响越来越大，GDLs的散热和排水越来越受到用户的关注。
Cheersonic 的燃料电池催化剂涂层系统通过创造高度均匀、可重复和耐用的涂层，特别适合这些具有挑战性的应用。采用本公司专利的超声波喷头技术，可均匀高效地喷涂在质子交换膜和气体扩散层上。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，悬浮液含有炭黑墨水、PTFE 粘合剂、陶瓷浆料、铂和其他贵金属。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，用于制造 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）可产生最大负载和高电池效率。
超声波涂层在燃料电池催化剂涂层工艺中的优势包括：
1.对PEM的出色“坚持”；最适合汽车零件等高振动燃料电池应用。
2.导流压力低，减少复涂浪费和空气污染
3.间歇或连续运行
4.传输效率高。
5.无堵塞
6.利用率>95%
7.耐腐蚀不锈钢和钛结构
