تطبيق الرش بالموجات فوق الصوتية في صناعة الطاقة الجديدة

يتم البحث عن تكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية في صناعة الطاقة الجديدة بسبب كفاءتها ودقة وحفظ المواد. يتفوق بشكل خاص في المناطق التي تتطلب الطلاء الموحد والرقيق.

فيما يلي سيناريوهات وتطبيقها الرئيسي:

غشاء تبادل البروتون (PEM)

طبقة نشر الغاز (GDL)

إنتاج الهيدروجين الكهربائي - رش المنحل بالكهرباء

البطاريات والأقطاب الكهربائية والكهرباء

فيلم موصل شفاف (TCF)

1. تصنيع بطارية الليثيوم

طلاء القطب:

مواد الكاثود/الأنود: يمكن أن يطبق الرش بالموجات فوق الصوتية بشكل موحد من المواد النشطة (مثل LifePo₄ و NMC والجرافيت) لتشكيل طبقة رقيقة ذات سمك يمكن التحكم فيها (على مستوى الميكرومتر) ، وبالتالي تحسين كثافة طاقة البطارية وعمر الدورة.

المزايا: بالمقارنة مع طلاء الشفرة التقليدية ، فإنه يقلل من نفايات المواد (معدل استخدام الملاط الذي يتجاوز 90 ٪) ، ويمنع الترسيب الملاط ، وهو مناسب للضوء العالي أو المواد النانوية.

طلاء المنحل بالكهرباء الصلبة: يستخدم لرش طبقات المنحل بالكهرباء الصلبة فائقة الرقيقة (مثل LLZO) لتحسين التلامس البيني.

طلاء الحجاب الحاجز:

الرش السيراميك (al₂o₃) أو الطلاء البوليمر يعزز مقاومة درجات الحرارة العالية في الحجاب الحاجز وقابلية الكهربة.

2. خلايا الوقود

طبقة المحفز (CCM):

رش بشكل موحد محفز البلاتين على غشاء تبادل البروتون (PEM) أو طبقة نشر الغاز (GDL) ، مما يقلل من استخدام البلاتين (تكاليف خفض) وتحسين كفاءة التفاعل.

طلاء غشاء المنحل بالكهرباء: يتجنب الرش الدقيق للمواد مثل Nafion مشكلات التورم المرتبطة بالعمليات التقليدية.

3. الخلايا الشمسية

الخلايا الشمسية بيروفسكايت:

يحقق رش حلول السلائف بيروفسكايت تكوين أفلام موحدة على مساحات واسعة ، مما يلغي النفايات المادية المرتبطة بطبقة الدوران.

مناسبة للركائز المرنة (مثل PET) ، وتعزيز تطوير البطاريات خفيفة الوزن.

طلاء موصل شفاف (TCO): يحل برش أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) أو الأسلاك النانوية الفضية محل طلاء فراغ مكلف.

4. تطبيقات الطاقة الجديدة الأخرى

المكثفات الفائقة:

رش أقطاب الكربون أو الجرافين المنشطة يزيد من مساحة سطح محددة وفعالية نقل الشحن. مواد تخزين ونقل الهيدروجين:

يتم رش الطلاء على السطح الداخلي لخزانات تخزين الهيدروجين لتقليل تغلغل الهيدروجين.

المزايا الفنية

دقة عالية: حجم قطرة صغير (10-50 ميكرون) مناسب للركائز المعقدة (مثل الأقطاب المسامية).

خسارة منخفضة: لا يوجد انسداد بندقية بالرش واستعادة الملاط ومناسبة للمواد باهظة الثمن (مثل البلاتين والمواد النانوية).

حماية البيئة وتوفير الطاقة: لا يلزم وجود غاز عالي الضغط ، مما يقلل من تطهير المذيبات (يتم تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة بأكثر من 30 ٪).

التحديات والاتجاهات

تحسين العملية: مطلوب مطابقة ريولوجيا الملاط مع المعلمات بالموجات فوق الصوتية (التردد والسعة).

التحجيم: تطوير تقنية صفيف متعددة الأسماء لتلبية متطلبات الإنتاج الضخم (مثل خطوط إنتاج البطارية على نطاق GW).

التكيف مع مواد جديدة: تطوير عمليات طلاء الرش للمواد الناشئة مثل أنودس السيليكون وكاثودات الكبريت.

تقود تكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية ترقية معدات الطاقة الجديدة نحو الأداء العالي وتكلفة أقل ، وخاصة في مجال طلاء الطبقة الرقيقة ، لتحل محل العمليات التقليدية. مع زيادة الأتمتة ، من المتوقع أن يتوسع نطاق التطبيق الخاص به في المستقبل.

RPS-Sonic Fetrasonic Fraching Equipment Fideos: