近年來，氫能產業作為新一代清潔能源正在迅速發展中，也在我國“碳中和、碳達峰”戰略中發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業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、電極、催化劑、隔膜等部分組成。堿性電解水的電解質為質量百分數（wt%）為30%的KOH或NaOH溶液。電解狀態下，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。現階段堿性電解水制氫是成本低、技術最成熟、產業化程度最高的電解水制氫技術。

　　質子交換膜（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子，質子通過膜遷移到陰極，在那里它們被還原為氫氣。在質子通過膜的遷移過程中，由于電場，水分子伴隨質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。

　　質子交換膜（PEM）電解水制氫原理圖

　　質子交換膜

　　質子交換膜是電解槽核心材料之一，占據電解槽成本約10%。質子交換膜需要具備一下特征：良好的質子傳導性，以降低隔膜阻抗；一定的力學性能，以為催化劑層提供支撐；一定的化學和熱穩定性，保證電解槽性能穩定；較小的滲透性，以隔絕電解水生成的氧氣和氫氣。

　　在對PEM質子交換膜電解設備進行噴涂時，超聲噴涂系統可配置全自動上下料及翻面系統進行雙面噴涂，并且能夠在膜的每一側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于其他涂覆方法，從而延長了PEM質子交換膜涂層的使用壽命，且能夠對催化劑涂層的屬性進行精準地控制，為電解制氫產業創造出最均勻、最有效的薄膜涂層。

　　而為了給超聲噴涂系統，提供穩定輸出的電源驅動，功率放大器是該系統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，可以驅動高壓型負載。電壓增益數控可調，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節，可與主流的信號發生器配套使用，實現信號的放大。

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