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高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中的应用

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2024-05-23 09:05:32

  近年来,氢能产业作为新一代清洁能源正在迅速发展中,也在我国“碳中和、碳达峰”战略中发挥着举足轻重的作用。氢的其中一种主要来源是电解水,电解设备也成为了氢能储能的重要装备。而超声波喷涂是将碳基催化剂浆料喷涂到用于制氢的电解质膜上的理想选择。那么高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中具体有哪些应用呢?今天Aigtek安泰电子就带大家了解一下。

  电解水制氢的技术路线,目前主要分为三种:固体氧化物电解水制氢、碱性电解水制氢、以及质子交换膜(PEM)电解水制氢。

高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中的应用

  其中,固体氧化物电解水制氢以Ni/YSZ多孔金属陶瓷为阴极,以钙钛矿型氧化物为阳极,在阴极上的水被电解为氢气和氧离子,氧离子穿过电解质层到达阳极,在阳极上失去电子形成氧气。

  但目前,该技术还处在试验阶段,存在使用温度高、投入大、启停慢、循环寿命低等技术壁垒

  碱性电解水制氢电解槽,则由极板、电解质、电极、催化剂、隔膜等部分组成。碱性电解水的电解质为质量百分数(wt%)为30%的KOH或NaOH溶液。电解状态下,阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子,氢氧根离子通过隔膜,阳极氢氧根失去电子生成氧气。现阶段碱性电解水制氢是成本低、技术最成熟、产业化程度最高的电解水制氢技术。

高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中的应用

  质子交换膜(PEM)电解水制氢

  电解过程中,水被引入阳极,并被电解生成氧气和质子,质子通过膜迁移到阴极,在那里它们被还原为氢气。在质子通过膜的迁移过程中,由于电场,水分子伴随质子通过膜从阳极到阴极。即使没有外部供水到阴极,PEM仍一直保持潮湿,并且在PEM电解槽的典型操作中,作为反应物的水只在阳极供应。

高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中的应用

  质子交换膜(PEM)电解水制氢原理图

  质子交换膜

  质子交换膜是电解槽核心材料之一,占据电解槽成本约10%。质子交换膜需要具备一下特征:良好的质子传导性,以降低隔膜阻抗;一定的力学性能,以为催化剂层提供支撑;一定的化学和热稳定性,保证电解槽性能稳定;较小的渗透性,以隔绝电解水生成的氧气和氢气。

高压放大器在超声波喷涂电解制氢产业中的应用

  在对PEM质子交换膜电解设备进行喷涂时,超声喷涂系统可配置全自动上下料及翻面系统进行双面喷涂,并且能够在膜的每一侧应用不同的催化剂配方。涂层的耐久性和可重复性被证明优于其他涂覆方法,从而延长了PEM质子交换膜涂层的使用寿命,且能够对催化剂涂层的属性进行精准地控制,为电解制氢产业创造出最均匀、最有效的薄膜涂层。

  而为了给超声喷涂系统,提供稳定输出的电源驱动,功率放大器是该系统必不可少的测试仪器之一,ATA-2000系列高压放大器是一款理想的可放大交、直流信号的高压放大器。最大差分输出1600Vp-p(±800Vp)高压,可以驱动高压型负载。电压增益数控可调,一键保存常用设置,为您提供了方便简洁的操作选择,同时双通道高压放大器输出还可同步调节,可与主流的信号发生器配套使用,实现信号的放大。

ATA-2082高压放大器
ATA-2000系列

ATA-2000系列

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原文链接:https://www.aigtek.com/news/2702.html