近年來，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“碳中和、碳達峰”戰(zhàn)略中發(fā)揮著舉足輕重的作用。氫的其中一種主要來源是電解水，電解設備也成為了氫能儲能的重要裝備。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極,在陰極上的水被電解為氫氣和氧離子,氧離子穿過電解質(zhì)層到達陽極,在陽極上失去電子形成氧氣。

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

　　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)量百分數(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，氫氧根離子通過隔膜，陽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、技術最成熟、產(chǎn)業(yè)化程度最高的電解水制氫技術。

　　質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫

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

　　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)子傳導性，以降低隔膜阻抗；一定的力學性能，以為催化劑層提供支撐；一定的化學和熱穩(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PEM質(zhì)子交換膜電解設備進行噴涂時，超聲噴涂系統(tǒng)可配置全自動上下料及翻面系統(tǒng)進行雙面噴涂，并且能夠在膜的每一側(cè)應用不同的催化劑配方。涂層的耐久性和可重復性被證明優(yōu)于其他涂覆方法，從而延長了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行精準地控制，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，功率放大器是該系統(tǒng)必不可少的測試儀器之一，ATA-2000系列高壓放大器是一款理想的可放大交、直流信號的高壓放大器。最大差分輸出1600Vp-p(±800Vp)高壓，可以驅(qū)動高壓型負載。電壓增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設置，為您提供了方便簡潔的操作選擇，同時雙通道高壓放大器輸出還可同步調(diào)節(jié)，可與主流的信號發(fā)生器配套使用，實現(xiàn)信號的放大。

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