
مقایسه بین باتری های جامد و باتری های سنتی لیتیوم مایع
2025-09-04
باتری حالت جامد چیست؟
باتریهای لیتیوم یونی که در تلفنهای همراه، لپتاپها و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده میکنیم، دارای یک الکترولیت مایع هستند که در آن یونها در یک جهت هنگام شارژ باتری و در جهت دیگر هنگام تخلیه باتری جریان مییابند. باتریهای حالت جامد، همانطور که از نامشان پیداست، مایعات را با مواد جامد جایگزین میکنند.
باتریهای لیتیوم یونی معمولاً دارای الکترودهای گرافیتی، الکترودهای اکسید فلزی و الکترولیتهای نمک لیتیوم هستند که در یک حلال خاص حل شدهاند. در باتریهای حالت جامد، ممکن است یکی از مجموعهای از مواد امیدوارکننده را بیابید که میتواند جایگزین لیتیوم شود، از جمله سرامیکها و سولفیدها.
چندین دلیل اصلی برای اتخاذ فناوری جدید حالت جامد وجود دارد:
الزامات برای سیستم مدیریت غیر حرارتی
شارژ سریعتر
عملکرد در دماهای شدید
افزایش برد
چرخههای عمر بیشتر
افزایش امنیت
مزایای باتریهای حالت جامد:
در مقایسه با باتریهای لیتیوم یونی سنتی، باتریهای حالت جامد دارای مزایای متعددی هستند، از جمله عدم نیاز به سیستمهای مدیریت حرارتی، عملکرد بهتر در دماهای شدید، برد بیشتر، سرعت شارژ سریعتر، طول عمر بیشتر و ایمنی بالاتر.
باتریهای حالت جامد دارای چگالی انرژی بالاتری هستند، به این معنی که میتوانند برد و طول عمر بیشتری را نسبت به باتریهای لیتیوم یونی ارائه دهند. باتریهای حالت جامد میتوانند 8000 تا 10000 چرخه شارژ را انجام دهند، در حالی که انتظار میرود باتریهای لیتیوم یونی 1500 تا 2000 چرخه شارژ را انجام دهند. باتریهای حالت جامد ذاتاً ایمنتر از باتریهای لیتیوم یونی هستند، با مقاومت در برابر ضربه بالاتر و خطر کمتر اشتعال. با این حال، فناوری باتری حالت جامد هنوز در مرحله توسعه است و هنوز به طور گسترده تجاری نشده است.
به منظور درک تفاوتهای بین باتریهای لیتیوم یونی سنتی و باتریهای حالت جامد، ما اصول اولیه را از دیدگاه یک فرد خارجی آموختیم. بزرگترین تفاوت بین باتریهای وسایل نقلیه الکتریکی این است که باتریهای لیتیوم یونی سنتی حاوی الکترولیتهای مایع هستند که برای هدایت یونهای لیتیوم بین کاتد و آند استفاده میشوند. همانطور که از نام آن پیداست، باتریهای حالت جامد از الکترولیتهای جامد به جای مایعات استفاده میکنند که منجر به وزن کلی سبکتر و چگالی انرژی بالاتر میشود. باتریهای حالت جامد میتوانند حتی در دمای -40 درجه سانتیگراد به طور معمول کار کنند. در حال حاضر، باتریهای لیتیوم یونی فعلی در دماهای پایین عملکرد خوبی ندارند و در دماهای انجماد برد قابل استفاده بسیار کمتری دارند. هنگامی که سیستم مدیریت حرارتی حذف شود، صرفهجویی قابل توجهی در هزینهها حاصل میشود. این یک برآورد محافظهکارانه از صرفهجویی 20٪ تا 30٪ است، اما ممکن است 50٪ نیز صرفهجویی شود.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-47987638-ultrasonic-eddy-current-spray-coated-nozzles-110khz-atomization-perovskite-solar-cells-application.html
باتریهای حالت جامد ایمنتر در نظر گرفته میشوند
باتریهای حالت جامد میتوانند حتی در دمای -40 درجه سانتیگراد به طور معمول کار کنند. در حال حاضر، باتریهای لیتیوم یونی فعلی در دماهای پایین عملکرد خوبی ندارند و در دماهای انجماد برد قابل استفاده بسیار کمتری دارند. هنگامی که سیستم مدیریت حرارتی حذف شود، صرفهجویی قابل توجهی در هزینهها حاصل میشود. این یک برآورد محافظهکارانه از صرفهجویی 20٪ تا 30٪ است، اما ممکن است 50٪ نیز صرفهجویی شود.
مزایای استفاده از پاشش اولتراسونیک برای تهیه باتریهای حالت جامد:
1. بهبود عملکرد الکترود: فناوری پاشش اولتراسونیک میتواند پوشش یکنواخت مواد الکترود را به دست آورد، هدایت الکترود و فعالیت کاتالیزوری را افزایش دهد. این به بهبود چگالی توان و راندمان تبدیل انرژی باتریهای حالت جامد کمک میکند و طول عمر آنها را افزایش میدهد.
2. کاهش هزینههای آمادهسازی: در مقایسه با روشهای سنتی آمادهسازی الکترود، فناوری پاشش اولتراسونیک میتواند پوشش یکنواخت مواد را در دماهای پایینتر به دست آورد و از مصرف انرژی و هزینههای تجهیزات در طول پردازش در دمای بالا جلوگیری کند. در همین حال، این فناوری دارای نرخ استفاده بالایی از مواد الکترود است که باعث کاهش ضایعات مواد و کاهش بیشتر هزینههای تولید میشود.
3. بهبود راندمان تولید: فناوری پاشش اولتراسونیک دارای ویژگیهای سرعت پاشش سریع و راندمان بالا است که میتواند تولید مداوم را به دست آورد. این به بهبود راندمان تولید باتریهای حالت جامد و پاسخگویی به نیازهای تولید در مقیاس بزرگ کمک میکند.
4. افزایش استحکام پیوند بین مواد: در طول پاشش اولتراسونیک، ارتعاشات با فرکانس بالا میتواند پیوند محکم بین مواد الکترود و بسترهای الکترولیت را تقویت کند و استحکام پیوند بین مواد را افزایش دهد. این به بهبود پایداری و دوام باتری کمک میکند و خطر خرابی باتری در حین کار را کاهش میدهد.
5. حفاظت از محیط زیست و ایمنی: فناوری پاشش اولتراسونیک یک فناوری تولید سبز بدون حلال و بدون آلودگی است. در طول فرآیند پاشش، به حلالهای آلی نیازی نیست و تولید فاضلاب و گازهای خروجی کاهش مییابد که برای حفاظت از محیط زیست مفید است. در عین حال، این فناوری همچنین میتواند خطرات ایمنی مانند آتشسوزی و انفجار را کاهش دهد و ایمنی تولید را بهبود بخشد.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-44421313-110khz-special-ultrasonic-precision-coating-for-perovskite-batteries-with-conemist-spraying.html
مشاهده بیشتر

دستگاه پوشش فوق صوتی برای پوشش باتری پرووسکیت استفاده می شود
2025-09-04
سلولهای خورشیدی پروسکایت، سلولهای خورشیدی هستند که از نیمهرساناهای هالید فلزی آلی از نوع پروسکایت به عنوان مواد جاذب نور استفاده میکنند. آنها به نسل سوم سلولهای خورشیدی تعلق دارند و به عنوان سلولهای خورشیدی با مفهوم جدید نیز شناخته میشوند.
توسعه فناوری انرژی خورشیدی تقریباً از سه مرحله عبور کرده است: نسل اول سلولهای خورشیدی عمدتاً به سلولهای خورشیدی سیلیکونی تککریستالی و پلیکریستالی اشاره دارد که راندمان تبدیل فوتوالکتریک آنها در آزمایشگاه به ترتیب به 25٪ و 20.4٪ رسیده است. نسل دوم سلولهای خورشیدی عمدتاً شامل سلولهای فیلم نازک سیلیکون آمورف و سلولهای فیلم نازک سیلیکون پلیکریستالی است. نسل سوم سلولهای خورشیدی عمدتاً به برخی از سلولهای با مفهوم جدید با راندمان تبدیل بالا، مانند سلولهای حساس به رنگ، سلولهای نقطه کوانتومی و سلولهای خورشیدی آلی اشاره دارد. فرآیند تولید سنتی انرژی خورشیدی سیلیکون کریستالی بسیار پیچیده است و برخی از فرآیندها دمای پردازش و مصرف انرژی بسیار بالایی دارند. اما باتریهای پروسکایت متفاوت هستند، تا زمانی که پنج یا شش فرآیند ساده وجود داشته باشد و دمای پردازش از 150 درجه سانتیگراد تجاوز نکند. سلولهای خورشیدی پروسکایت با موفقیت انتخاب شدهاند و به عنوان امیدوارکنندهترین فناوری فتوولتائیک نسل بعدی شناخته میشوند.
تجهیزات اصلی سلولهای پروسکایت شامل تجهیزات پوششدهی، تجهیزات لیزر، تجهیزات لمینیت است که با تمیز کردن، خشک کردن و تجهیزات اتوماسیون مختلف تکمیل میشود. در مقایسه با ساختار تولید ترکیبی چند کارخانهای مواد سیلیکونی، ویفرهای سیلیکونی، کارخانههای باتری و اجزا در سلولهای سیلیکون کریستالی، سلولهای پروسکایت را میتوان از یک خط تولید به یک خط تولید مونتاژ کرد و به کاهش هزینههای تولید دست یافت.
تجهیزات پوششدهی (تجهیزات PVD)، تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک، تجهیزات لیزر و تجهیزات بستهبندی چهار تجهیزات اصلی برای تهیه سلولهای پروسکایت هستند.
مزایای باتریهای تیتانیوم سنگ معدن:
با توجه به مسیرهای فناوری مختلف، سلولهای خورشیدی را میتوان تقریباً به سلولهای سیلیکون کریستالی، سلولهای فیلم نازک، سلولهای پروسکایت و غیره تقسیم کرد.
برای مسیرهای فناوری مختلف سلولهای فتوولتائیک، سطح راندمان تبدیل، پتانسیل توسعه آینده آنها را تعیین میکند. در مقایسه با سیلیکون کریستالی،پروسکایت سه مزیت اصلی دارد: خواص نوری-الکترونیکی عالی، مواد اولیه فراوان که به راحتی سنتز میشوند و یک فرآیند تولید کوتاه.
طبق دادهها، راندمان حد نظری سلولهای سیلیکون تک کریستالی حدود 29٪ است. از وضعیت واقعی، راندمان تبدیل فعلی سلول 182TOPCon شرکت JinkoSolar حدود 26.4٪ است. بالاترین راندمان تبدیل باتری HJT نوع P شرکت Longji Green Energy و باتری HJT بدون ایندیم در حال حاضر به ترتیب به 26.56٪ و 26.09٪ میرسد.
راندمان تک اتصالی نظری سلولهای فتوولتائیک کلسیم تیتانیوم میتواند به 31٪ برسد. سلولهای انباشته پروسکایت، از جمله سیلیکون/پروسکایت دو اتصالی، راندمان تبدیل تا 35٪ دارند و سلولهای سه اتصالی پروسکایت دارای راندمان نظری بیش از 45٪ هستند. بنابراین، آنها توسط صنعت به عنوان پتانسیل تبدیل شدن به فناوری فتوولتائیک اصلی نسل بعدی در نظر گرفته میشوند.
مزایای استفاده از تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک:
پوشش اولتراسونیک یک تکنیک رسوبگذاری محلول است که معمولاً در تهیه سلولهای پروسکایت برای ایجاد لایههای اکسید متراکم و لایههای جاذب پروسکایت استفاده میشود. در مقایسه با سایر تکنیکهای تهیه، فناوری پوشش اولتراسونیک دارای جهانشمولی قوی، میزان ضایعات مواد کم و سازگاری عالی با انواع بسترها، حتی بسترهای نامنظم است. بنابراین، پتانسیل زیادی در تهیه دستگاههای فتوولتائیک پروسکایت با اندازه بزرگ دارد.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-44421313-110khz-special-ultrasonic-precision-coating-for-perovskite-batteries-with-conemist-spraying.html
1. راندمان بالا
تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک از ارتعاشات با فرکانس بالا برای اتمیزه کردن محلول پروسکایت به قطرات کوچک استفاده میکند که میتواند در طول فرآیند پاشش به رسوبگذاری سریع و یکنواخت دست یابد. در مقایسه با روشهای سنتی، تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک راندمان تهیه فیلمهای پروسکایت را تا حد زیادی بهبود میبخشد.
2. کیفیت بالا
فیلم نازک پروسکایت تهیه شده توسط پوشش اولتراسونیک دارای مزایای یکنواختی خوب، تبلور بالا و نقصهای کم است. علاوه بر این، تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک میتوانند پارامترهای پاشش مانند سرعت پاشش، فاصله پاشش، زمان پاشش و غیره را به طور دقیق کنترل کنند و در نتیجه کیفیت فیلمهای پروسکایت را بیشتر بهینه کنند.
3. تهیه در مقیاس بزرگ
تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک برای تهیه فیلمهای نازک پروسکایت با مساحت زیاد مناسب است. با تنظیم پارامترهای تجهیزات پوششدهی و استراتژی پاشش، میتوان به تهیه فیلمهای نازک پروسکایت با مساحت زیاد و راندمان بالا دست یافت و پشتیبانی قوی برای استفاده از مواد پروسکایت در زمینههایی مانند سلولهای خورشیدی و دستگاههای اپتوالکترونیکی فراهم کرد.
4. کاهش هزینهها
در مقایسه با سایر روشهای تهیه فیلمهای نازک پروسکایت، تجهیزات پوششدهی اولتراسونیک دارای مزیت هزینه کم است. فرآیند تهیه پوشش اولتراسونیک نیازی به تجهیزات و مواد گران قیمت ندارد و هزینه استفاده از مواد پروسکایت را کاهش میدهد و کاربرد گسترده آنها را در زمینه انرژی جدید ترویج میکند.
5. سبز و سازگار با محیط زیست
فناوری پوشش اولتراسونیک دارای ویژگیهای حفاظت از محیط زیست و ایمنی است. در مقایسه با روشهای پوشش سنتی، فناوری پوشش اولتراسونیک نیازی به استفاده از مقدار زیادی حلالهای آلی ندارد و آلودگی محیط زیست را کاهش میدهد. در عین حال، به دلیل روش پوشش غیر تماسی، از آسیب بستر و مشکلات آلودگی که روشهای پوشش سنتی ممکن است ایجاد کنند، جلوگیری میکند و ایمنی تولید را بهبود میبخشد.
مشاهده بیشتر

اسپری فوق صوتی برای پوشش فلمی نازک نوری
2025-08-29
فیلم نازک نوری یک ماده خاص است که با پوشاندن یک یا چند لایه فلز یا دیالکتریک بر روی سطح اجزای نوری، خواص نوری ویژهای دارد. این فناوری پوششدهی به طور گسترده در زمینههای مختلفی مانند ابزارهای نوری، تجهیزات عکاسی، نمایشگرها و غیره برای بهبود عملکرد و پایداری اجزای نوری استفاده میشود.
عملکرد اصلی فیلمهای نازک نوری برآورده کردن نیازهای نوری مختلف است، مانند کاهش بازتاب نور، افزایش انتقال نور، تقسیم پرتو، جداسازی رنگ، فیلتر کردن، قطبش و غیره. با پوششدهی، میتوانیم رفتار نور را بر روی سطح اجزای نوری کنترل کنیم و در نتیجه به کنترل نوری دقیقتر و مؤثرتری دست یابیم.
تولید فیلمهای نازک نوری نیازمند درجه بالایی از فناوری و فرآیندهای دقیق است. برای دستیابی به بهترین اثر نوری، انتخاب مواد مناسب، ضخامت، روش پوششدهی و سایر پارامترها و انجام کنترل فرآیند دقیق ضروری است. علاوه بر این، یک سری بازرسیهای کیفی و آزمایشهای عملکردی پس از پوششدهی برای اطمینان از کیفیت و قابلیت اطمینان فیلم نوری مورد نیاز است.
فیلمهای نازک نوری نقش فزایندهای در فناوری نوری مدرن ایفا میکنند. با پیشرفت مداوم فناوری و گسترش زمینههای کاربردی، چشماندازهای کاربردی فیلمهای نازک نوری حتی گستردهتر خواهد شد. در آینده، با توسعه و بهبود مستمر فناوری فیلم نازک نوری، انتظار میرود شاهد اجزا و تجهیزات نوری پیشرفتهتر و کارآمدتری باشیم که آسایش و شگفتی بیشتری را برای زندگی و کار ما به ارمغان میآورند.
رسوب بخار شیمیایی (CVD) یا تکنیکهای رسوب بخار فیزیکی (PVD) معمولاً در تولید پوششهای فیلم نازک نوری اولتراسونیک استفاده میشوند. این فناوریها میتوانند یک پوشش نازک و سخت بر روی سطح نوری ایجاد کنند که بسیار سختتر از شیشه معمولی است. پوششهای فیلم نازک نوری اولتراسونیک همچنین دارای شفافیت و خواص انتقال نور خوبی هستند و اطمینان حاصل میکنند که نور بدون پراکندگی یا جذب، به آرامی از سطح پوشش عبور میکند. علاوه بر سختی بالا و شفافیت خوب، پوششهای فیلم نازک نوری اولتراسونیک همچنین دارای مقاومت عالی در برابر خوردگی و اکسیداسیون هستند. این پوشش میتواند عملکرد پایداری را در شرایط مختلف محیطی سخت حفظ کند و در نتیجه عمر مفید ابزارهای نوری را افزایش دهد. این پوشش همچنین دارای چسبندگی و دوام خوبی است و به راحتی پوسته پوسته نمیشود یا فرسوده نمیشود.
در کاربردهای عملی، پوششهای فیلم نازک نوری اولتراسونیک میتوانند در زمینههای مختلفی مانند عینک، لنز دوربین، صفحه نمایش گوشیهای هوشمند، پنلهای خورشیدی و غیره اعمال شوند. این پوشش میتواند عملکرد و دوام این دستگاههای نوری را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و آنها را قابل اطمینانتر، بادوامتر و ماندگارتر کند.
پوشش فیلم نازک نوری اولتراسونیک یک ماده با فناوری بسیار مهم است که چشماندازهای کاربردی گستردهای در زمینههایی مانند ابزارهای نوری و دستگاههای اپتوالکترونیک دارد. با توسعه مداوم فناوری، اعتقاد بر این است که این ماده پوششی در زمینههای بیشتری اعمال خواهد شد و آینده بهتری را برای تولید و زندگی بشر به ارمغان خواهد آورد.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164448-ultrasonic-atomization-coating-for-automotive-manufacturing-coatings.html
مشاهده بیشتر

فناوری آمادهسازی الکترود غشایی با اسپری اولتراسونیک
2025-08-27
الکترود غشا جزء اصلی سلول های سوخت است که انتقال و واکنش های الکتروشیمی مواد ناهمگن را ادغام می کند، که به طور مستقیم عملکرد، طول عمر،و هزینه سلول های سوخت غشا مبادله پروتونالکترود غشا و صفحه های دوقطبی در هر دو طرف با هم یک سلول سوخت واحد را تشکیل می دهند.و ترکیب چندین سلول تک می تواند یک مجموعه سلول سوخت را برای برآورده کردن نیازهای مختلف قدرت تولید تشکیل دهد. طراحی و بهینه سازی ساختار MEA، انتخاب مواد و بهینه سازی فرآیند تولید همیشه در تمرکز تحقیقات PEMFC بوده است.تکنولوژی الکترود غشا چندین نسل نوآوری را تجربه کرده است، عمدتا به سه نوع تقسیم می شود: روش فشار گرم GDE، CCM سه در یک الکترود غشا و الکترود غشا سفارش شده.
1. GDE الکترود فیلم فشار گرم
فناوری آماده سازی MEA نسل اول از یک روش فشار گرم برای فشرده سازی کاتود و آنود GDL های پوشش داده شده با CL در هر دو طرف PEM برای به دست آوردن MEA، به عنوان ساختار "GDE" شناخته می شود.
فرآیند آماده سازی GDE نوع MEA در واقع نسبتا ساده است، به لطف کاتالیزور که به طور یکنواخت بر روی GDL پوشش داده شده است.اما همچنین به طور هوشمندانه از PEM در برابر تغییر شکل محافظت می کندبا این حال، این فرآیند بی نقص نیست. اگر مقدار کاتالیزور پوشش داده شده بر روی GDL نمی تواند به طور دقیق کنترل شود، خمیر کاتالیزور ممکن است به GDL نفوذ کند،در نتیجه برخی از کاتالیزورها به طور کامل از کارایی خود استفاده نمی کنند، و نرخ استفاده حتی ممکن است به عنوان پایین به عنوان 20٪، به طور قابل توجهی افزایش هزینه تولید MEA.
به دلیل عدم انسجام بین پوشش کاتالیزور در GDL و سیستم گسترش PEM، رابط بین این دو در طول کار طولانی مدت مستعد از هم جدا شدن است.این نه تنها منجر به افزایش مقاومت تماس داخلی سلول های سوخت می شود، اما همچنین عملکرد کلی MEA را به شدت کاهش می دهد و به سطح ایده آل نمی رسد.و اندكى به آن توجه كرده اند.
2. CCM الکترود غشا 3 در 1
با استفاده از روش هایی مانند پوشش مستقیم رول به رول، چاپ صفحه نمایش، و پوشش اسپری، یک مواد خمیر متشکل از کاتالیزور، Nafion،و توزیع کننده مناسب به طور مستقیم در هر دو طرف غشای مبادله پروتون پوشش داده می شود تا MEA را بدست آورد..
در مقایسه با روش آماده سازی MEA نوع GDE، نوع CCM عملکرد بهتری دارد، آسان نیست که پاک شود و مقاومت انتقال بین لایه کاتالیزور و PEM را کاهش می دهد.که برای بهبود انتشار و حرکت پروتون ها در پروتون ها مفید است. لایه کاتالیزور، در نتیجه ارتقاء لایه کاتالیز و PEM. تماس و انتقال پروتون ها بین آنها مقاومت انتقال پروتون را کاهش می دهد،در نتیجه عملکرد MEA را به شدت بهبود می بخشد.تحقیقات در مورد MEA از نوع GDE به نوع CCM تغییر کرده است. علاوه بر این، به دلیل بار نسبتا کم Pt از نوع CCM MEA،هزینه کلی MEA کاهش می یابد و میزان استفاده به شدت بهبود می یابدمعایب CCM نوع MEA این است که در طول کار سلول های سوختی مستعد سیل آب است. دلیل اصلی این است که در لایه کاتالیز MEA هیچ عامل هیدروفوبیک وجود ندارد.کانال های گاز کمتر هستند، و مقاومت انتقال گاز و آب نسبتا بالا است. بنابراین، برای کاهش مقاومت انتقال گاز و آب،ضخامت لایه کاتالیزور معمولاً بیشتر از 10 μm نیست.
با توجه به عملکرد جامع عالی آن ، CCM نوع MEA در زمینه سلول های سوخت خودرو تجاری شده است. به عنوان مثال ، تویوتا Mirai ، هوندا Clarity و غیره.نوع CCM MEA که توسط دانشگاه فناوری ووهان در چین توسعه یافته است به پلگ پاور در ایالات متحده برای استفاده در قالپاق های سلول سوخت صادر شده استنوع CCM MEA که توسط Dalian Xinyuan Power توسعه یافته است، در کامیون ها استفاده شده است، با ظرفیت بارگذاری فلزات گرانبها مبتنی بر پلاتین به پایین ترین حد 0.4mgPt / cm2 می رسد.در عین حال، شرکت ها و دانشگاه هایی مثل کنشان سانشاین، ووهان هیمالایا، سوژو چینگ دونگ، دانشگاه شانگهای ژائو تونگ،و دانشکده فیزیک شیمیایی دالیان نیز در حال توسعه MEAs با عملکرد بالا CCM هستند.شرکت هاي خارجي مثل کومو، گور
3الکترود غشا سفارش داده شده
لایه کاتالیز GDE نوع MEA و CCM نوع MEA با کاتالیزور و محلول الکترولیت مخلوط می شود تا یک خمیر کاتالیزور را تشکیل دهد که سپس پوشش داده می شود.بهره وری بسیار پایین است و یک پدیده قطبی قابل توجهی وجود دارد، که به تخلیه جریان بالا از MEA کمک نمی کند. علاوه بر این، بار پلاتین در MEA نسبتا بالا است.و هزینه های پایین MEA تبدیل به یک مرکز توجه شده استنرخ استفاده Pt از MEA سفارش شده بسیار بالا است، به طور موثر کاهش هزینه MEA، در حالی که دستیابی به حمل و نقل کارآمد پروتون ها، الکترون ها، گاز ها، آب و سایر مواد،در نتیجه بهبود عملکرد کلی PEMFC.
الکترودهای غشا سفارش شده عبارتند از الکترودهای غشا سفارش شده بر اساس نانولوله های کربن، الکترودهای غشا سفارش شده بر اساس فیلم نازک کاتالیزور،و الکترودهای غشا سفارش شده بر اساس هادی پروتون.
الکترود غشا بر اساس نانولوله کربن
ویژگی های شبکه گرافیتی نانولوله های کربن در برابر پتانسیل های بالا مقاوم هستند و تعامل و انعطاف پذیری آنها با ذرات Pt فعالیت کاتالیستی ذرات Pt را افزایش می دهد.در دهه گذشته، فیلم های نازک مبتنی بر نانولوله های کربن عمودی (VACNTs) توسعه یافته است. الکترود. مکانیسم ترتیب عمودی لایه پخش گاز، ظرفیت تخلیه،و بهره وری استفاده از Pt.
VACNT را می توان به دو نوع تقسیم کرد: یکی VACNT متشکل از نانولوله های کربن منحنی و کمیاب است؛ نوع دیگر نانولوله های کربن توخالی متشکل از نانولوله های کربن مستقیم و متراکم است.
الکترود غشا سفارش شده بر اساس فیلم نازک کاتالیزور
ترتیب فیلم های نازک کاتالیزور عمدتا به ساختارهای Pt nano ordered اشاره دارد، مانند Pt nanotubes، Pt nanowires و غیره. در میان آنها نماینده الکترود غشا کاتالیزور ordered NSTF است.,یک محصول تجاری شرکت 3M. در مقایسه با کاتالیزورهای سنتی Pt / C، NSTF دارای چهار ویژگی اصلی است: حامل کاتالیزور یک ریش آلی منظم است.کاتالیزور یک فیلم نازک آلیاژ مبتنی بر Pt را بر روی ارگانیسم های مانند موشک تشکیل می دهد· هیچ حامل کربن در لایه کاتالیتیک وجود ندارد؛ ضخامت لایه کاتالیزور NSTF کمتر از 1um است.
الکترود غشا سفارش شده بر اساس رسانای پروتون
عملکرد اصلی الکترود غشا به ترتیب هادی پروتون این است که مواد پلیمری نانوائر را برای ارتقاء حمل و نقل پروتون کارآمد در لایه کاتالیتیک معرفی کند.ساختارهای TiO2/Ti از آرایه های نانولوله TiO2 (TNTs) بر روی ورق های تیتانیوم آماده شدند، پس از آن در اتمسفر هیدروژن برای به دست آوردن H-TNTs گرم شدن. ذرات Pt Pd بر روی سطح H-TNTs با استفاده از روش های حساسیت و جابجایی SnCl2 آماده شد.در نتیجه یک سلول سوخت با چگالی قدرت بالا.
The Institute of Nuclear Science and the Department of Automotive Engineering at Tsinghua University have synthesized a novel ordered catalyst layer for the first time based on the fast proton conduction function of Nafion nanowiresآن ویژگی های زیر را دارد: Nafion nanorods در محل در غشای مبادله پروتون رشد می کنند، و مقاومت تماس رابط به صفر کاهش می یابد؛رسوب لایه کاتالیز کننده ذرات Pt بر روی نانوردهای Nafion، با هر دو عملکرد کاتالیتیک و الکترون رسانا؛ نانروید های Nafion دارای رسانایی پروتون سریع هستند.
الکترودهای غشا سفارش شده بدون شک جهت اصلی فناوری آماده سازی الکترود غشا نسل بعدی هستند. در حالی که بار عناصر گروه پلاتین را کاهش می دهد،پنج جنبه باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد: الکترود های غشا به ترتیب به ناخالصی ها بسیار حساس هستند؛ گسترش محدوده کاری الکترود های غشا از طریق بهینه سازی مواد، توصیف و مدل سازی؛معرفی نانوسازان رسانای پروتون سریع در لایه کاتالیزتوسعه فرآیند تولید انبوه با هزینه پایین مطالعه عمیق از تعاملات و اثرات همبستگی بین الکترود غشا، غشا مبادله پروتون، الکترو کاتالیزور،و لایه پخش گاز.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164561-anionic-proton-exchange-membrane-ultrasonic-spraying-100khz.html
مزایای تکنولوژی آماده سازی الکترود غشا و روش اسپری فوق صوتی:
(۱) با بهینه سازی پارامترهای مانند قدرت و فرکانس نوزل فوق صوتی، خمیر کاتالیزور ذره ای می تواند بازپرداخت کوچکی داشته باشد و کمتر مستعد اسپری بیش از حد باشد.در نتیجه میزان استفاده از کاتالیزور بهبود می یابد.;
(2) میله ارتعاش فوق صوتی ذرات کاتالیزور را به شدت پراکنده می کند و تزریق کننده پراکندگی فوق صوتی اثر تکان دهنده ثانویه بر خمیر کاتالیزور دارد.کاهش احتمال آلودگی شیمیایی پلاتین و کاهش منطقه فعالیت واکنش;
(3) کار آسان، بسیار خودکار، مناسب برای تولید انبوه الکترود های غشا.
مشاهده بیشتر

تفاوت میان فرکانس و قدرت سونوگرافی
2025-08-27
مقدمه به فرکانس فوق صوتي:
فرکانس سونوگرافی، تعداد دفعات انجام تغییرات دوره ای در هر واحد زمانی است و مقداری است که فرکانس حرکت دوره ای را توصیف می کند.معمولاً با علامت f نشان داده می شود، که واحد آن یک ثانیه و نماد s-1 است. به یاد سهم فیزیکدان آلمانی هرتز، واحد فرکانس به نام هرتز، که به اختصار "Hz" است، با نماد Hz نامگذاری شده است.هر جسمي فرکانسي داره که توسط خواص خودش مشخص ميشه و مستقل از دامنه ستمفهوم فرکانس نه تنها در مکانیک و صوتی استفاده می شود، بلکه به طور معمول در الکترومغناطیس، نوری و فناوری رادیویی نیز استفاده می شود.
زمان مورد نیاز برای یک ذره در یک محیط برای نوسان به جلو و عقب یک بار در موقعیت تعادل آن یک دوره نامیده می شود، که توسط T در ثانیه (s) نشان داده می شود.تعداد دفعاتی که یک ذره در یک ثانیه لرزش کامل می کند فرکانس نامیده می شود، که توسط f در چرخه در ثانیه نشان داده می شود، همچنین به عنوان هرتز (Hz) شناخته می شود. دوره و فرکانس معکوس نسبت به یکدیگر هستند، که توسط معادله زیر نشان داده می شود: f = 1 / T
رابطه بین طول موج (λ) و فرکانس امواج فوق صوتی در یک محیط این است: c=λ f
در این فرمول، c سرعت صدا، m/s، λ طول موج، m، f فرکانس، Hz است.
از این می توان دید که برای یک رسانه خاص، سرعت انتشار سونوگرافی ثابت است. هرچه فرکانس سونوگرافی بالاتر باشد، طول موج کوتاه تر است؛ برعکس،هرچه فرکانس سونوگرافی پایین تر باشد، طول موج بیشتر است.
مقدمه به قدرت فوق صوتي:
قدرت سونوگرافی به مقدار کار انجام شده توسط یک شی در واحد زمان اشاره دارد، که مقدار فیزیکی است که سرعت کار انجام شده را توصیف می کند. مقدار کار ثابت است،و هرچه زمان کوتاه تر باشد، هرچه مقدار قدرت بیشتر باشد. فرمول محاسبه قدرت این است: قدرت=کار/زمان. قدرت یک مقدار فیزیکی است که سرعت کار انجام شده را مشخص می کند.کار انجام شده در هر واحد زمان قدرت نامیده می شود.، که توسط P.
در فرآیند انتقال فوق صوتی، هنگامی که امواج فوق صوتی به یک رسانه ای که قبلاً ثابت است منتقل می شوند، ذرات رسانه در نزدیکی موقعیت تعادل به عقب و جلو تکان می خورند،باعث فشرده سازی و گسترش در محیط می شودمی توان بر این باور بود که سونوگرافی باعث می شود که محیط انرژی حرکتی ارتعاش و انرژی پتانسیل تغییر شکل را به دست آورد.انرژی صوتی به دست آمده توسط رسانه به دلیل اختلال فوق صوتی مجموع انرژی حرکتی ارتعاش و انرژی بالقوه تغییر شکل است.
همانطور که سونوگرافی در یک محیط گسترش می یابد، انرژی نیز گسترش می یابد. اگر ما یک عنصر حجم کوچک (dV) را در میدان صوتی بگیریم، اجازه دهید حجم اصلی محیط Vo باشد، فشار po باشد،و تراکم ρ 0عنصر حجم (dV) انرژی حرکتی △ Ek را به دلیل ارتعاش فوق صوتی به دست می آورد؛ △ Ek=(ρ 0 Vo) u2/2
Δ Ek انرژی حرکتی است، J؛ u سرعت ذرات است، m/s؛ ρ 0 تراکم محیط است، kg/m3؛ Vo حجم اصلی است، m3
یکی از ویژگی های مهم سونوگرافی قدرت آن است که بسیار قوی تر از امواج صوتی معمولی است. این یکی از دلایل مهم استفاده گسترده از سونوگرافی در بسیاری از زمینه ها است.
هنگامی که امواج ماوراء الصوت به یک محیط خاص می رسند، مولکول های محیط به دلیل عمل امواج ماوراء الصوت لرزش می کنند و فرکانس لرزش آنها با امواج ماوراء الصوت یکسان است.فرکانس لرزش مولکول های واسطه سرعت لرزش را تعیین می کند، و هرچه فرکانس بالاتر باشد، سرعت بیشتر است. انرژی به دست آمده توسط یک مولکول متوسط به دلیل ارتعاش نه تنها با جرم مولکول متوسط مرتبط است،اما همچنین متناسب با مربع سرعت ارتعاش مولکول متوسطبنابراین، هرچه فرکانس سونوگرافی بالاتر باشد، انرژی بدست آمده توسط مولکول های متوسط بالاتر است. فرکانس سونوگرافی بسیار بالاتر از امواج صوتی معمولی است.پس سونوگرافي مي تونه به مولکول هاي متوسط انرژي زيادي بدهدر حالی که امواج صوتی معمولی تأثیر کمی بر مولکول های متوسط دارند. به عبارت دیگر، سونوگرافی انرژی بسیار بیشتری نسبت به امواج صوتی دارد و می تواند انرژی کافی را برای مولکول های متوسط فراهم کند.
تفاوت فرکانس و قدرت سونوگرافی:
فرکانس و قدرت سونوگرافی دو پارامتر کلیدی برای اندازه گیری عملکرد آن است. از نظر کلان، قدرت شدت و توانایی نفوذ سونوگرافی را تعیین می کند.در حالی که فرکانس تعیین عمق نفوذ و وضوح از سونوگرافی.
هرچه فرکانس بالاتر باشد، طول موج کوتاه تر و نفوذ قوی تر باشد، اما هرچه قدرت بیشتر باشد، انرژی صوتی قوی تر تولید می شود.سونوگرافی که در زمینه پزشکی استفاده می شود عمدتاً کم قدرت و فرکانس بالاست، که می تواند برای بررسی و درمان سونوگرافی استفاده شود. امواج سونوگرافی مورد استفاده در زمینه صنعتی عمدتا قدرت بالا و فرکانس بالا هستند که می توانند برای پردازش، تمیز کردن،اندازه گیریفرکانس و قدرت سونوگرافی دو شاخص کلیدی عملکرد سونوگرافی هستند. انتخاب پارامترهای سونوگرافی مناسب می تواند نیازهای برنامه را بهتر برآورده کند.
مشاهده بیشتر