新しいエネルギー産業における超音波スプレーの適用

超音波スプレー技術は、その高効率、精度、および材料の保全のために、新しいエネルギー産業で非常に求められています。特に、均一で超薄いコーティングが必要な領域で優れています。

以下は、その主なアプリケーションシナリオと利点です。

陽子交換膜（PEM）

ガス拡散層（GDL）

電解水素生成 - 電解剤噴霧

バッテリーと電極および電解質膜

透明な導電性フィルム（TCF）

1。リチウムバッテリー製造

電極コーティング：

カソード/アノード材料：超音波スプレーは、活性材料（Lifepo₄、NMC、Graphiteなど）のスラリーを均一に適用して、制御可能な厚さ（マイクロメーターレベル）の薄い層を形成し、それによりバッテリーのエネルギー密度とサイクル寿命を改善できます。

利点：従来のブレードコーティングと比較して、材料の廃棄物（90％を超えるスラリー利用率）を減らし、スラリー沈降を防ぎ、高粘度またはナノ材料に適しています。

固体電解質コーティング：界面接触を改善するために、超薄型固体電解質層（LLZOなど）を噴霧するために使用されます。

ダイアフラムコーティング：

スプレーセラミック（Al₂O₃）またはポリマーコーティングは、横隔膜の高温抵抗性と電解質の濡れ性を高めます。

2。燃料電池

触媒層（CCM）：

プラチナ触媒をプロトン交換膜（PEM）またはガス拡散層（GDL）に均一に噴霧し、プラチナの使用（コストの削減）を削減し、反応効率を改善します。

電解質膜コーティング：ナフィオンなどの材料の精密噴霧は、従来のプロセスに関連する腫れの問題を回避します。

3。太陽電池

ペロブスカイト太陽電池：

スプレーペロブスカイト前駆体溶液は、広い領域で均一なフィルム形成を達成し、スピンコーティングに関連する材料廃棄物を排除します。

柔軟な基質（PETなど）に適しており、軽量バッテリーの開発を促進します。

透明な導電性コーティング（TCO）：噴霧インジウムスズ酸化物（ITO）または銀ナノワイヤは、費用のかかる真空コーティングに取って代わります。

4。その他の新しいエネルギーアプリケーション

スーパーキャパシタ：

活性炭またはグラフェン電極を噴霧すると、特定の表面積と電荷移動効率が向上します。水素貯蔵および輸送材料：

ブロッキングコーティングは、水素貯蔵タンクの内面に噴霧され、水素透過を減らします。

技術的な利点

高精度：小さな液滴サイズ（10〜50ミクロン）は、複雑な基質（多孔質電極など）に適しています。

低損失：高価な材料（プラチナやナノ材料など）に適したスプレーガンの詰まり、スラリーの回復なし。

環境保護と省エネ：高圧ガスは必要ありません。溶媒揮発の削減（VOC排出量は30％以上削減されます）。

課題と傾向

プロセスの最適化：スラリーレオロジーと超音波パラメーター（周波数と振幅）を一致させることが必要です。

スケーリング：大量生産要件（GWスケールバッテリー生産ラインなど）を満たすためのマルチノズルアレイテクノロジーの開発。

新しい材料への適応：シリコンアノードや硫黄カソードなどの新興材料のスプレーコーティングプロセスの開発。

超音波スプレーテクノロジーは、特に薄層コーティングフィールドでの新しいエネルギー機器のアップグレードを、従来のプロセスに取って代わり、より高いパフォーマンスとコストに向けて推進しています。自動化の増加に伴い、そのアプリケーションスコープは将来さらに拡大すると予想されます。

RPS-Sonic超音波スプレー装置ビデオ：