1. Bối cảnh của pin nhiên liệu màng trao đổi proton
Pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEMFC): Đây là thiết bị phát điện sử dụng màng polymer dẫn proton làm chất điện phân để chuyển đổi trực tiếp năng lượng hóa học có trong nhiên liệu thành năng lượng điện thông qua phản ứng điện hóa. Pin nhiên liệu có hiệu suất phát điện cao, ô nhiễm môi trường thấp, tiếng ồn thấp và độ tin cậy cao, các bộ phận và chuyên gia có liên quan ở nước tôi rất coi trọng pin nhiên liệu và nhấn mạnh tầm quan trọng và sự cần thiết của việc nghiên cứu và phát triển độc lập hệ thống pin nhiên liệu.
Thành phần cấu trúc của PEMFC được thể hiện trong hình, chủ yếu bao gồm các thành phần cốt lõi như màng trao đổi proton (chất điện phân), lớp xúc tác, lớp khuếch tán khí và tấm lưỡng cực. Lớp khuếch tán khí, lớp xúc tác và màng điện phân polymer được chuẩn bị thông qua quy trình ép nóng để thu được cụm điện cực màng (MEA).
Màng trao đổi proton ở giữa đóng nhiều vai trò dẫn proton (H+), ngăn chặn sự chuyển điện tử và cô lập các phản ứng catốt và anốt; Lớp xúc tác hai bên là nơi nhiên liệu và chất oxy hóa thực hiện các phản ứng điện hóa; Chức năng chính của lớp khuếch tán khí là hỗ trợ lớp xúc tác, ổn định cấu trúc điện cực, cung cấp các kênh truyền khí và cải thiện việc quản lý nước; Chức năng chính của tấm lưỡng cực là tách khí phản ứng và đưa khí phản ứng vào pin nhiên liệu thông qua trường dòng chảy, thu thập và dẫn dòng điện, hỗ trợ điện cực màng và đảm nhận chức năng tản nhiệt và thoát nước của toàn bộ pin nhiên liệu. .
Trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng carbon thấp toàn cầu, năng lượng hydro, với tư cách là năng lượng thứ cấp sạch, sẽ trở thành một trong những nguồn năng lượng chính trong xã hội tương lai. Pin nhiên liệu có thể chuyển đổi hiệu quả năng lượng hóa học của năng lượng hydro thành năng lượng điện. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ pin nhiên liệu Phát triển là mục tiêu cốt lõi của ngành. Các ứng dụng hiện nay của pin nhiên liệu bao gồm ô tô, tàu thủy, hàng không, nhà máy điện, v.v. Các yêu cầu về độ ổn định cao và độ bền cao đã được đặt ra tương ứng cho hoạt động của pin nhiên liệu và tấm lưỡng cực. Là thành phần cốt lõi của pin nhiên liệu, các tấm lưỡng cực kim loại được phủ đã trở thành một trong những công nghệ then chốt mà ngành công nghiệp cần khắc phục.
2. Hiệu suất phủ
Các lớp phủ hiện có sẵn cho ứng dụng thương mại bao gồm lớp phủ kim loại quý và lớp phủ carbon. Nguồn hydro sao Sydrogen sử dụng lớp phủ carbon độc đáo được chế tạo bởi FCVA (Công nghệ hồ quang chân không Cathode lọc kỹ thuật) có các đặc tính tuyệt vời ngoài kim loại quý và có thể áp dụng cho nhiều tình huống pin nhiên liệu khác nhau.
1. SydroDIAMOND® (Lớp phủ tấm lưỡng cực kim loại dành cho pin nhiên liệu PEM, lớp phủ tấm lưỡng cực không chứa kim loại quý giúp tăng cường độ dẫn điện của vật liệu và bảo vệ chất nền khỏi bị thụ động.) Lớp phủ carbon đã vượt qua Trạm điện hóa đã được thử nghiệm ngoại tuyến trong điều kiện vận hành PEMFC mô phỏng điều kiện đánh giá độ bền của nó; máy kiểm tra điện trở tiếp xúc đã được sử dụng để kiểm tra dưới áp suất 1.0MPa để đánh giá độ dẫn điện của nó.
1) Là chất dẫn điện tốt, vàng có tính dẫn điện tốt và lớp phủ carbon SydroDIAMOND® có độ dẫn điện tương đương với lớp phủ kim loại quý;
2) Kết quả thử nghiệm phân cực cho thấy lớp phủ carbon SydroDIAMOND® có khả năng ăn mòn cao hơn và dòng ăn mòn tổng thể thấp hơn;
3) Khi được thử nghiệm ở điện thế cao không đổi 1,80V, lớp phủ carbon SydroDIAMOND® có khả năng chống ăn mòn tốt hơn;
4) Khi được thử nghiệm ở điện thế thấp không đổi 0.84V, lớp phủ cacbon SydroDIAMOND® có độ bền tương đương với kim loại quý;
5) Thực hiện kiểm tra CP trên dung dịch sau thử nghiệm điện hóa để phân tích lượng kết tủa ion. Lượng kết tủa ion của lớp phủ kim loại quý là 286pg/L và lượng kết tủa ion của lớp phủ carbon SydroDIAMOND® nhỏ hơn 30ug/L, có khả năng kết tủa chống ion tuyệt vời.
2. Gửi các tấm phủ carbon SydroDIAMOND® tới ZBT và lắp ráp chúng vào pin nhiên liệu để kiểm tra điểm chuẩn. Sau khi thử nghiệm trong gần 500H ở điện áp 0,6V, kết quả cho thấy tấm không tráng phủ có hiệu suất đầu ra của pin thấp nhất.
Lớp phủ carbon SydroDIAMOND® có hiệu suất đầu ra tốt hơn lớp phủ kim loại quý. Đồng thời, nhìn vào độ suy giảm, lớp phủ carbon SydroDIAMOND® cho thấy độ ổn định tốt hơn.
3. Ưu điểm kỹ thuật của FCVA
Công nghệ FCVA độc quyền của Star Hydrogen Source có khả năng lắng đọng 100% các ion năng lượng cao nguyên chất trên nhiều loại chất nền. Công nghệ phủ này giúp tăng cường đáng kể các đặc tính vật liệu (ví dụ như hiệu suất điện hóa, khả năng chống ăn mòn) đồng thời lọc ra các hạt lớn không mong muốn ảnh hưởng đến chất lượng và tính toàn vẹn của lớp phủ. Lớp phủ có thể được điều chỉnh và tối ưu hóa chính xác tùy theo ứng dụng.
Quá trình phủ diễn ra ở nhiệt độ gần bằng nhiệt độ phòng, đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn. Ngoài các vật liệu truyền thống như kim loại, công nghệ phủ chân không có thể được áp dụng cho nhiều loại chất nền truyền thống khó khăn hơn như nhựa, cao su và gốm sứ.
Công nghệ FCVA của Star Hydrogen Source đã được áp dụng vào sản xuất quy mô lớn trong nhiều ngành công nghiệp như 3C (máy tính, truyền thông và điện tử tiêu dùng), ô tô, kỹ thuật chính xác và in ấn.
Bằng cách sử dụng các công nghệ vật liệu nền tảng, Sydrogen mang lại lợi thế trong chuỗi giá trị hydro về hiệu suất, độ bền và chi phí của các thành phần pin nhiên liệu quan trọng.
Tấm lưỡng cực được phủ carbon SydroDIAMOND® có độ dẫn điện tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn cao, độ bền tiềm năng thấp, khả năng chống ăn mòn ion clorua, kết tủa ion sắt thấp và các ưu điểm khác, đồng thời phù hợp với các tình huống ứng dụng pin nhiên liệu đa dạng. Các tấm lưỡng cực được phủ carbon SydroDIAMOND® đã vượt qua các thử nghiệm trên nhiều khách hàng, bao gồm thử nghiệm ngoại tuyến, thử nghiệm xếp chồng lên nhau, thử nghiệm chức năng hệ thống, hoạt động thực tế của xe buýt, xe tải hạng nặng, trạm điện cố định, v.v. Phản hồi của khách hàng rất tốt.
Ngoài ra, do sử dụng quy trình xử lý vật liệu carbon chi phí thấp và sản xuất dây chuyền liên tục, tấm lưỡng cực phủ carbon SydroDIAMOND® có lợi thế rõ ràng về chi phí. Sau khi lặp lại công nghệ, trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất, thế hệ lớp phủ mới nhất có hiệu suất tốt hơn và giảm chi phí sản xuất hàng loạt, thúc đẩy giảm chi phí và cải thiện hiệu quả hơn nữa.
4. Giới thiệu công ty
Star Hydrogen (Shanghai) Technology Co., Ltd. (sau đây gọi là "Star Hydrogen") là một liên doanh được thành lập bởi NANOFILM TECHNOLOGIES INTERNATIONALLIMITED, nhà cung cấp giải pháp vật liệu tiên tiến công nghệ sâu hàng đầu châu Á và Temasek EMASEK HOLDINGS. Star Hydrogen Star Hydrogen Source phát triển và sản xuất các bộ phận, sản phẩm và hệ thống cho pin nhiên liệu và máy điện phân, đưa các công nghệ tiên tiến ra thị trường để đạt được sự chuyển đổi năng lượng xanh. Star Hydrogen Source có trụ sở chính tại Singapore và có nhiều kinh nghiệm về công nghệ năng lượng hydro. Star Hydrogen Source cũng hợp tác với các trường đại học hàng đầu của Singapore. Hợp tác với các trường đại học để thương mại hóa công nghệ mới nhất thông qua các sản phẩm của chúng tôi, R&D thiết bị phủ và công nghệ phủ của Star Hydrogen Source được đặt tại nhà máy ở Thượng Hải của chúng tôi, với một trung tâm xác minh công nghệ và thử nghiệm phát triển độc lập cho vật liệu năng lượng hydro và các bộ phận chính, với tổng diện tích nhà xưởng là 5000 mét vuông và hiện có hơn 100 nhân viên.