超声波喷涂在多孔碳毡电极中的应用与优势

在电池的复杂运作体系中，电解液的流动扮演着至关重要的角色，它如同一位不知疲倦的 “快递员”，负责将反应物精准地配送至碳纤维表面。而电极厚度这一关键因素，如同一个 “开关”，决定了电解液配送至电极表面的具体方式，目前主要存在直接流经型（flow – through mode）和表面流过型（flow – by mode）这两种配送模式。

供液方式的抉择并非随意为之，而是需要在反应物传输以及流动压降这两个关键方面进行综合权衡。当反应物从电解液 “奔赴” 到多孔碳电极中碳纤维的表面时，对流和扩散这两种作用宛如一对 “搭档”，发挥着重要功效。在直接流经型配液方式里，对流堪称反应物传输的 “主力军”，占据主导地位。打个比方，就像是湍急的河流能够快速运送河面上的船只，对流能够迅速地将反应物带到碳纤维表面。而在表面流过型的配液方式下，反应物则主要借助浓度差引发的扩散作用，从电解液流道缓缓 “游弋” 到碳纤维表面，如同平静湖面上的小船，依靠水流的缓慢推动前行。

毋庸置疑，对于液体中的离子而言，对流相较于扩散，就像短跑选手与长跑选手，对流能够以更快的速度及时为碳纤维表面输送反应物。然而，这一过程并非毫无代价，电解液流经多孔电极时会引发较为显著的流动压降，就好比水流经过狭窄管道会产生压力损失一样。但值得庆幸的是，对于碳毡电极而言，其毫米级的电极厚度宛如一个 “缓冲垫”，能够在很大程度上缓解这一矛盾。也正因如此，碳毡电极在实际应用中大多会采用直接流经型的配液方式。与之形成鲜明对比的是，碳纸的厚度仅有不到 500μm，如此薄的厚度使得直接流经型配液方式所引发的流动压降会导致泵功损失达到完全不可接受的程度。不过，由于碳纸中反应物的传输距离相对有限，依靠扩散传输的表面流经型配液方式反而能够满足碳纸对反应物供给的需求。

在多孔碳毡电极的制备与优化过程中，驰飞的超声波喷涂技术展现出了非凡的价值。在多孔碳毡电极领域，超声波喷涂技术有着独特的应用方式。它能够将特定的功能材料，比如有助于提升电极性能的纳米粒子溶液，通过超声波的高频振动，精准地雾化成极其微小且均匀的液滴，然后均匀地喷涂在多孔碳毡电极表面。

这种技术的优势十分显著。其一，它极大地提升了涂层的均匀性。传统的涂层方式可能会导致功能材料在碳毡电极表面分布不均，从而影响电极性能的一致性。而驰飞超声波喷涂技术通过精确控制雾化和喷涂过程，让功能材料均匀覆盖，使得碳毡电极在各个部位都能发挥出稳定且高效的性能。其二，超声波喷涂技术能够精确控制涂层的厚度。不同的电池应用场景对电极涂层厚度有着不同的要求，驰飞的超声波喷涂系统能够依据预设的参数，精准调控喷涂量，实现对涂层厚度的精确掌控，确保电极在不同工况下都能达到最佳性能状态。其三，从成本角度来看，该技术在操作过程中对材料的浪费极少。在电池生产中，许多功能材料价格昂贵，驰飞超声波喷涂技术通过精准的喷涂控制，使材料得到充分有效的利用，大大降低了生产成本，为大规模生产高性能多孔碳毡电极提供了有力支持。

总之，在电池领域中，了解不同电极厚度下的配液方式至关重要，而驰飞的超声波喷涂技术在多孔碳毡电极中的应用，为提升电极性能、降低成本开辟了新的路径，有望推动电池技术朝着更高性能、更低成本的方向不断发展。

关于驰飞

驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的，可大幅减少过量喷涂，节省原材料，并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持，保证客户涂层稳定量产；针对特殊器械涂层需求，提供涂层定制研发服务；提供各类涂层代工服务。

杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。

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