Sahani ya bipolar ya grafiti ni nini?

Sahani ya bipolar ya grafitini sehemu muhimu inayotumika katika vifaa vya elektrokemikali kama vile seli za mafuta na vidhibiti vya elektroli, kwa kawaida hutengenezwa kwa nyenzo za grafiti zenye ubora wa juu. Huchukua jukumu muhimu katika athari za kielektroniki, zinazotumiwa hasa kufanya mkondo, kusambaza gesi za athari (kama vile hidrojeni na oksijeni), na maeneo tofauti ya athari. Kwa sababu pande zake mbili huwasiliana na anode na cathode ya seli moja iliyo karibu, na kutengeneza muundo wa "bipolar" (upande mmoja ni uwanja wa mtiririko wa anode na upande mwingine ni uwanja wa mtiririko wa cathode), inaitwa sahani ya bipolar.

Muundo wa sahani ya bipolar ya grafiti

Sahani za bipolar za grafiti kawaida huwa na sehemu zifuatazo:
1. Flow Field: Sehemu ya uso wa bati la pande mbili imeundwa kwa muundo changamano wa uwanja wa mtiririko ili kusambaza kwa usawa gesi ya mwitikio (kama vile hidrojeni, oksijeni au hewa) na kumwaga maji yanayotokana.

2. Safu ya conductive: Nyenzo ya grafiti yenyewe ina conductivity nzuri na inaweza kufanya sasa kwa ufanisi.

3. Eneo la kuziba: Kingo za sahani za bipolar kawaida hutengenezwa kwa miundo ya kuziba ili kuzuia kuvuja kwa gesi na kupenya kwa kioevu.

4. Njia za kupoeza (si lazima): Katika baadhi ya programu zenye utendakazi wa hali ya juu, njia za kupozea zinaweza kuundwa ndani ya bati zinazobadilika-badilika ili kudhibiti halijoto ya uendeshaji ya kifaa.

Kazi za sahani za bipolar za grafiti

1. Utendaji endeshaji:

Kama electrode ya vifaa vya electrochemical, sahani ya bipolar inawajibika kwa kukusanya na kufanya sasa ili kuhakikisha pato la ufanisi la nishati ya umeme.
2. Usambazaji wa gesi:

Kupitia muundo wa mkondo wa mtiririko, bati la pande mbili husambaza sawasawa mwitikio wa gesi kwenye safu ya kichocheo, na kukuza mmenyuko wa kielektroniki.
3. Kutenganisha maeneo ya athari:

Katika kiini cha mafuta au electrolyzer, sahani za bipolar hutenganisha maeneo ya anode na cathode, kuzuia gesi kuchanganya.
4. Utoaji wa joto na mifereji ya maji:

Sahani za bipolar husaidia kudhibiti halijoto ya uendeshaji ya kifaa na kutoa maji au bidhaa zingine zinazotokana na majibu.
5. Msaada wa mitambo:

Sahani za bipolar hutoa msaada wa kimuundo kwa electrode ya membrane, kuhakikisha utulivu na uimara wa vifaa.

Kwa nini uchague grafiti kama nyenzo ya sahani ya bipolar?

Mali ya nyenzo ya sahani za bipolar za grafiti
●Conductivity ya juu:

Ustahimilivu mwingi wa grafiti ni wa chini kama 10-15μΩ.cm (bora kuliko 100-200 μΩ·cm yasahani ya chuma ya bipolar).

●Upinzani wa kutu:

Karibu hakuna kutu katika mazingira ya tindikali ya seli za mafuta (pH 2-3), na maisha ya huduma yanaweza kufikia zaidi ya masaa 20,000 .

●Nyepesi:

Msongamano ni takriban 1.8 g/cm3 (7-8 g/cm3 kwa bati ya chuma inayobadilika-badilika), ambayo ni ya manufaa kwa kupunguza uzito katika programu za gari.

●Mali ya kizuizi cha gesi:

Muundo mnene wa grafiti unaweza kuzuia kupenya kwa hidrojeni kwa ufanisi na ina usalama wa juu.

●Usindikaji rahisi:

Nyenzo za grafiti ni rahisi kuchakata na zinaweza kubinafsisha miundo na saizi changamano za mtiririko kulingana na mahitaji.

Sahani za graphite bipolar hutengenezwaje?

Mchakato wa uzalishaji wasahani ya bipolar ya grafitiinajumuisha yafuatayo:
●Maandalizi ya malighafi:

Tumia usafi wa hali ya juu (>99.9%) wa grafiti asilia au poda ya grafiti bandia.

Ongeza resini (kama vile resini ya phenolic) kama kifungashio ili kuongeza nguvu za mitambo.

●Uundaji wa Kukandamiza:

Nyenzo iliyochanganywa hudungwa kwenye ukungu na kushinikizwa kwa joto la juu (200-300 ℃) na shinikizo la juu (> 100 MPa).

●Matibabu ya Graphitization:

Kupasha joto hadi 2500-3000℃ katika angahewa isiyo na hewa husababisha vipengele visivyo vya kaboni kubadilika na kuunda muundo mnene wa grafiti.

●Usindikaji wa Runner:

Tumia mashine za CNC au leza kuchonga mikondo ya nyoka, sambamba au iliyoingiliana (kina 0.5-1 mm).

●Matibabu ya uso:

Kuingizwa kwa resin au chuma (kama vile dhahabu, titani) mipako inapunguza upinzani wa mawasiliano na inaboresha upinzani wa kuvaa.

Je! ni matumizi gani ya sahani za bipolar za grafiti?

1. Kiini cha Mafuta:

- Protoni kubadilishana seli ya mafuta ya membrane (PEMFC)

Seli ya Mafuta ya Oksidi Mango (SOFC)

- Seli ya Mafuta ya Methanoli ya moja kwa moja (DMFC)

2. Electrolyzer:

- Uzalishaji wa hidrojeni kwa electrolysis ya maji

- Sekta ya Chlor-alkali

3. Mfumo wa kuhifadhi nishati:

- Betri ya mtiririko

4. Sekta ya Kemikali:

- Electrochemical Reactor

5. Utafiti wa kimaabara:

- Ukuzaji wa mfano na upimaji wa seli za mafuta na elektroliza

Fanya muhtasari

Sahani za bipolar za grafitini vipengee vya msingi vya vifaa vya kielektroniki kama vile seli za mafuta na vidhibiti elektroli, na vina kazi nyingi kama vile upitishaji, usambazaji wa gesi, na utengano wa maeneo ya athari. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya nishati safi, sahani za bipolar za grafiti zinazidi kutumika katika magari mapya ya nishati, mifumo ya kuhifadhi nishati, uzalishaji wa kemikali ya hidrojeni na nyanja nyingine.