近年來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)作為新一代清潔能源正在迅速發(fā)展中，也在我國(guó)“碳中和、碳達(dá)峰”戰(zhàn)略中發(fā)揮著舉足輕重的作用。氫的其中一種主要來(lái)源是電解水，電解設(shè)備也成為了氫能儲(chǔ)能的重要裝備。而超聲波噴涂是將碳基催化劑漿料噴涂到用于制氫的電解質(zhì)膜上的理想選擇。那么高壓放大器在超聲波噴涂電解制氫產(chǎn)業(yè)中具體有哪些應(yīng)用呢？今天Aigtek安泰電子就帶大家了解一下。

　　電解水制氫的技術(shù)路線，目前主要分為三種：固體氧化物電解水制氫、堿性電解水制氫、以及質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫。

　　其中，固體氧化物電解水制氫以Ni/YSZ多孔金屬陶瓷為陰極,以鈣鈦礦型氧化物為陽(yáng)極,在陰極上的水被電解為氫氣和氧離子,氧離子穿過(guò)電解質(zhì)層到達(dá)陽(yáng)極,在陽(yáng)極上失去電子形成氧氣。

　　但目前，該技術(shù)還處在試驗(yàn)階段,存在使用溫度高、投入大、啟停慢、循環(huán)壽命低等技術(shù)壁壘

　　堿性電解水制氫電解槽，則由極板、電解質(zhì)、電極、催化劑、隔膜等部分組成。堿性電解水的電解質(zhì)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（wt%）為30%的KOH或NaOH溶液。電解狀態(tài)下，陰極水得電子生成氫氣和氫氧根離子，氫氧根離子通過(guò)隔膜，陽(yáng)極氫氧根失去電子生成氧氣。現(xiàn)階段堿性電解水制氫是成本低、技術(shù)最成熟、產(chǎn)業(yè)化程度最高的電解水制氫技術(shù)。

　　質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫

　　電解過(guò)程中，水被引入陽(yáng)極，并被電解生成氧氣和質(zhì)子，質(zhì)子通過(guò)膜遷移到陰極，在那里它們被還原為氫氣。在質(zhì)子通過(guò)膜的遷移過(guò)程中，由于電場(chǎng)，水分子伴隨質(zhì)子通過(guò)膜從陽(yáng)極到陰極。即使沒(méi)有外部供水到陰極，PEM仍一直保持潮濕，并且在PEM電解槽的典型操作中，作為反應(yīng)物的水只在陽(yáng)極供應(yīng)。

　　質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫原理圖

　　質(zhì)子交換膜

　　質(zhì)子交換膜是電解槽核心材料之一，占據(jù)電解槽成本約10%。質(zhì)子交換膜需要具備一下特征：良好的質(zhì)子傳導(dǎo)性，以降低隔膜阻抗；一定的力學(xué)性能，以為催化劑層提供支撐；一定的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，保證電解槽性能穩(wěn)定；較小的滲透性，以隔絕電解水生成的氧氣和氫氣。

　　在對(duì)PEM質(zhì)子交換膜電解設(shè)備進(jìn)行噴涂時(shí)，超聲噴涂系統(tǒng)可配置全自動(dòng)上下料及翻面系統(tǒng)進(jìn)行雙面噴涂，并且能夠在膜的每一側(cè)應(yīng)用不同的催化劑配方。涂層的耐久性和可重復(fù)性被證明優(yōu)于其他涂覆方法，從而延長(zhǎng)了PEM質(zhì)子交換膜涂層的使用壽命，且能夠?qū)Υ呋瘎┩繉拥膶傩赃M(jìn)行精準(zhǔn)地控制，為電解制氫產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造出最均勻、最有效的薄膜涂層。

　　而為了給超聲噴涂系統(tǒng)，提供穩(wěn)定輸出的電源驅(qū)動(dòng)，功率放大器是該系統(tǒng)必不可少的測(cè)試儀器之一，ATA-2000系列高壓放大器是一款理想的可放大交、直流信號(hào)的高壓放大器。最大差分輸出1600Vp-p(±800Vp)高壓，可以驅(qū)動(dòng)高壓型負(fù)載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設(shè)置，為您提供了方便簡(jiǎn)潔的操作選擇，同時(shí)雙通道高壓放大器輸出還可同步調(diào)節(jié)，可與主流的信號(hào)發(fā)生器配套使用，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。

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