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博億研磨與分散技術(shù):告別鉑炭催化劑團聚,實現(xiàn)漿料均一性突破


來源:博億(深圳)工業(yè)科技有限公司

在質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑制備工藝中,鉑炭催化劑漿料的均一性對于提高催化劑的活性、穩(wěn)定性和利用率至關(guān)重要。


然而,由于鉑納米顆粒的高表面能,容易形成團聚,導(dǎo)致粒徑分布不均,影響催化劑的整體性能。


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針對這一挑戰(zhàn),博億砂磨機為鉑炭催化劑漿料均一性的提升提供了有效的解決方案。


01.

鉑炭催化劑漿料

均一性的重要性


在PEMFC的催化劑制備過程中,鉑炭催化劑漿料的均一性直接影響催化劑層的均勻性,進而決定電池的性能。


鉑納米顆粒的粒徑分布、在炭載體上的分散狀態(tài)以及漿料整體的均一性,都是影響催化劑活性的關(guān)鍵因素。


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因此,如何有效分散鉑納米顆粒,避免團聚,成為提高催化劑性能的關(guān)鍵。


02.

鉑炭催化劑漿料

制備中的常見問題


提高催化劑活性:降低催化劑顆粒大小能有效提高其催化活性,但顆粒未經(jīng)充分分散時易形成團聚,導(dǎo)致粒徑增加,比表面積減小,從而降低催化活性。 


提高催化劑的穩(wěn)定性和均一性:目前,燃料電池用鉑炭催化劑要求鉑納米顆粒粒徑在3-5nm范圍內(nèi),粒徑分布窄,且在炭載體上分散均勻。


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然而,由于鉑納米顆粒的高表面能,制備滿足這些要求的催化劑工藝難度極大。 


減少催化劑用量和提高利用率:催化劑層上的團聚體會影響氧還原反應(yīng)(ORR)動力學(xué)和質(zhì)量傳輸,導(dǎo)致催化劑利用率降低。


均一分散的漿料有助于減少催化劑用量,提高利用率。 


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連續(xù)性生產(chǎn)(穩(wěn)定性):分散的鉑炭催化劑漿料在存放過程中易發(fā)生再聚集,需盡快進行下一工序。


因此,連續(xù)分散過程與涂布過程的同步對于實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)至關(guān)重要。


03.

博億砂磨機

研磨與分散技術(shù)的應(yīng)用


博億砂磨機采用先進的研磨與分散技術(shù),通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與研磨介質(zhì)對物料進行強烈的剪切和撞擊。


有效打破團聚結(jié)構(gòu),實現(xiàn)鉑納米顆粒在炭載體上的均勻分散。


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其“Z”型均質(zhì)腔設(shè)計進一步增強去團聚和松團作用,降低粒徑分布寬度,提高漿料的均一性。 


高效分散:博億砂磨機的高剪切力和高碰撞力能夠有效分散鉑納米顆粒,避免團聚現(xiàn)象的發(fā)生,確保鉑納米顆粒在炭載體上的均勻分布。 


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粒徑控制:通過調(diào)整研磨介質(zhì)的種類、大小和轉(zhuǎn)速等參數(shù),博億砂磨機可以精確控制鉑納米顆粒的粒徑分布,滿足PEMFC催化劑對粒徑的嚴(yán)格要求。 


連續(xù)生產(chǎn)兼容性:博億砂磨機不僅適用于實驗室規(guī)模的研究,還具備大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。


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其連續(xù)分散過程可以與催化劑漿料的涂布過程同步,實現(xiàn)鉑炭催化劑漿料的連續(xù)穩(wěn)定制備。


采用博億砂磨機研磨與分散技術(shù)制備的鉑炭催化劑漿料具有更好的穩(wěn)定性。


能夠在存放過程中保持分散狀態(tài),降低再聚集的風(fēng)險,為連續(xù)生產(chǎn)提供有力保障。

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