
固体電池と伝統的な液体リチウム電池の比較
2025-09-04
固体電池とは?
携帯電話、ラップトップ、電気自動車で使用されているリチウムイオン電池は、電池が充電されるとイオンが一方向に流れ、電池が消耗すると別の方向に流れる液体電解質を持っています。 固体電池は、その名前が示すように、液体を固体材料に置き換えます。
リチウムイオン電池は通常、グラファイト電極、金属酸化物電極、および特定の溶媒に溶解したリチウム塩電解質を持っています。 固体電池では、セラミックスや硫化物など、リチウムの代替となり得る有望な材料シリーズのいずれかが見つかる可能性があります。
新しい固体技術を採用する主な理由はいくつかあります。
非熱管理システムの要件
より速い充電
極端な温度での性能
航続距離の増加
より多くのライフサイクル
セキュリティの強化
固体電池の利点:
従来のリチウムイオン電池と比較して、固体電池には、熱管理システムが不要、極端な温度での性能向上、航続距離の拡大、充電速度の向上、寿命の延長、安全性向上など、複数の利点があります。
固体電池はエネルギー密度が高く、リチウムイオン電池と比較して航続距離と寿命を長くすることができます。 固体電池は8000〜10000回の充電サイクルを実行できますが、リチウムイオン電池は1500〜2000回の充電サイクルを実行すると予想されます。 固体電池は本質的にリチウムイオン電池よりも安全であり、耐衝撃性が高く、発火のリスクが低くなっています。 ただし、固体電池技術はまだ開発段階であり、まだ広く商業化されていません。
従来のリチウムイオン電池と固体電池の違いを理解するために、外部の視点から基本を学びました。 電気自動車のバッテリーの最大の違いは、従来のリチウムイオン電池には、カソードとアノードの間でリチウムイオンを伝導するために使用される液体電解質が含まれていることです。 その名前が示すように、固体電池は液体の代わりに固体電解質を使用し、全体的な軽量化とエネルギー密度の向上を実現しています。 固体電池は、-40℃という低温でも正常に機能します。 現在、現在のリチウムイオン電池は低温ではうまく機能せず、氷点下の温度では使用可能な範囲がはるかに狭くなっています。 熱管理システムを取り外すと、大幅なコスト削減が実現します。 これは20%から30%の節約という控えめな見積もりですが、50%も節約できる可能性があります。
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-47987638-ultrasonic-eddy-current-spray-coated-nozzles-110khz-atomization-perovskite-solar-cells-application.html
固体電池はより安全であると考えられています
固体電池は、-40℃という低温でも正常に機能します。 現在、現在のリチウムイオン電池は低温ではうまく機能せず、氷点下の温度では使用可能な範囲がはるかに狭くなっています。 熱管理システムを取り外すと、大幅なコスト削減が実現します。 これは20%から30%の節約という控えめな見積もりですが、50%も節約できる可能性があります。
固体電池の製造に超音波スプレーを使用する利点:
1. 電極性能の向上:超音波スプレー技術は、電極材料の均一なコーティングを実現し、電極の導電性と触媒活性を高めることができます。 これにより、固体電池の電力密度とエネルギー変換効率が向上し、寿命が延びます。
2. 製造コストの削減:従来の電極製造方法と比較して、超音波スプレー技術は、低温で材料の均一なコーティングを実現し、高温処理中のエネルギー消費と設備コストを回避できます。 一方、この技術は電極材料の使用率が高く、材料の無駄を減らし、製造コストをさらに削減します。
3. 生産効率の向上:超音波スプレー技術は、高速スプレー速度と高効率という特徴があり、連続生産を実現できます。 これにより、固体電池の生産効率が向上し、大規模生産のニーズに対応できます。
4. 材料間の結合強度の強化:超音波スプレー中、高周波振動により、電極材料と電解質基板間の緊密な結合が促進され、材料間の結合強度が強化されます。 これにより、バッテリーの安定性と耐久性が向上し、動作中のバッテリー故障のリスクが軽減されます。
5. 環境保護と安全性:超音波スプレー技術は、溶剤を使用しない、無公害のグリーン製造技術です。 スプレープロセス中、有機溶剤は不要であり、廃水と排ガスの発生が削減され、環境保護に役立ちます。 同時に、この技術は火災や爆発などの安全上の危険を軽減し、生産安全性を向上させることもできます。
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-44421313-110khz-special-ultrasonic-precision-coating-for-perovskite-batteries-with-conemist-spraying.html
もっと見る

ペロブスカイト電池コーティング用超音波コーティング装置
2025-09-04
ペロビスキット太陽電池は,光吸収材料としてペロビスキット型有機金属ハリド半導体を使用する太陽電池である.彼らは太陽電池の第3世代に属し,新しいコンセプト太陽電池としても知られています.
太陽光発電技術の発展は,大体3段階を経てきた.第一世代の太陽電池は,主に単結晶シリコンと多結晶シリコンの太陽電池を指す.実験室での光電変換効率が 25% と 20% に達しています.4%,第2世代の太陽電池は主に無形性シリコン薄膜電池とポリ結晶性シリコン薄膜電池を含む.第三世代の太陽電池は,主に高い変換効率の新しいコンセプトの電池を指します.水晶シリコン太陽光発電の伝統的な生産プロセスは非常に複雑で,処理温度とエネルギー消費量が非常に高いプロセスもありますしかしペロビスキット電池は 5~6つの単純なプロセスがあり 処理温度が摂氏150度を超えない限り 違いますペロビスキット太陽電池は成功裏に選出され,次世代太陽光発電技術の中で最も有望な技術として知られています.
ペロビスキット電池のコア機器には,塗装機器,レーザー機器,ラミネート機器,清掃,乾燥,さまざまな自動化機器が付属している.シリコン材料の多工場組合せ生産構造と比較してシリコン・ウェーファー,電池工場,結晶シリコン・セル,ペロビスキット・セルの部品は,一本の生産ラインから生産ラインに組み立てられます生産コストの削減.
コーティング機器 (PVD機器),超音波コーティング機器,レーザー機器,包装機器は,ペロビスキット細胞の準備のための4つの主要な機器です.
チタン鉱石電池の利点:
異なる技術経路により,太陽電池は,大体,結晶性シリコン電池,薄膜電池,ペロビサイト電池などに分けられる.
光伏電池の様々な技術路線では,変換効率のレベルが将来の開発可能性を決定します.ペロビスキットは3つの主要な利点があります 優れた光電子特性 合成が容易な豊富な原材料 短い生産プロセスです
単結晶シリコン電池の理論的限界効率は 約29%ですJinkoSolarの182TOPCon電池の現在の変換効率は 約26. 4%;ロングジグリーンエネルギーのP型HJT電池とインディウムフリーHJT電池の最大変換効率は,現在それぞれ26.56%と26.09%に達しています.
カルシウムチタン光伏電池の理論的な単結効率は31%に達する.変換効率が最大で35%理論上 45% 以上です.したがって,業界では次の世代の主流太陽光発電技術になる可能性があると考えられています.
超音波コーティング機器の使用の利点:
超音波コーティングは,濃厚なオキシド層とペロビスキット吸収層を作成するために,ペロビスキット細胞の準備に使用される溶液堆積技術である.他の調理技術と比較して超音波コーティング技術には,強力な普遍性,低廃棄物率,様々な基板,不規則基板との優れた互換性があります.大型ペロビスキット光発電装置の製造に 大きな可能性がある.
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-44421313-110khz-special-ultrasonic-precision-coating-for-perovskite-batteries-with-conemist-spraying.html 超音波特殊精密コーティングは,ペロビスキット電池のために,コンミストスプレーを用いられる
1高効率で
超音波コーティング機器は,高周波振動を用いてペロビスキット溶液を小滴に原子化し,噴霧過程で迅速かつ均質な堆積を実現する.伝統的な方法と比較して超音波コーティング装置は,ペロビスキットフィルムの調製効率を大幅に向上させます.
2高品質
超音波コーティングによって作成されたペロビスキット薄膜は,均一性,高結晶性,欠陥が少ないという利点があります.超音波コーティング機器は,噴霧速度などの噴霧パラメータを正確に制御することができます噴霧距離,噴霧時間などにより,ペロビスキットフィルムの質をさらに最適化します.
3大規模生産
超音波コーティング機器は,大きな面積のペロビスキット薄膜の準備に適しています.コーティング機器のパラメータとスプレー戦略の調整によって,大面積で高効率のペロビスキット薄膜の調製が可能太陽電池や光電子機器などの分野でのペロビスキット材料の適用を強く支持する.
4費用を削減する
超音波コーティング機器は,ペロビスキット薄膜を製成する他の方法と比較して,低コストの利点があります.超音波 コーティング の 準備 プロセス は 高価 な 設備 や 材料 を 必要 と し て い ませ んペロビスキット材料の応用コストを削減し,新しいエネルギー分野での広範な応用を促進する.
5緑と環境に優しい
超音波コーティング技術は,環境保護と安全性の特徴を持っています.超音波コーティング技術では 大量の有機溶媒を使用する必要はありません同時に,非接触塗装方法により,従来の塗装方法が引き起こす可能性がある基板の損傷と汚染問題を回避します.生産の安全性を向上させる.
もっと見る

光学薄膜コーティング用超音波スプレー
2025-08-29
光学薄膜は、光学部品の表面に金属または誘電体の1つ以上の層をコーティングすることにより、特殊な光学特性を持つ特殊な材料です。このコーティング技術は、光学機器、写真機器、ディスプレイなど、さまざまな分野で広く使用されており、光学部品の性能と安定性を向上させています。
光学薄膜の主な機能は、光の反射を低減、光の透過を向上、ビームの分割、色の分離、フィルタリング、偏光など、さまざまな光学要件を満たすことです。コーティングによって、光学部品の表面での光の挙動を制御し、より正確で効果的な光学制御を実現できます。
光学薄膜の製造には、高度な技術と精密なプロセスが必要です。最適な光学効果を得るためには、適切な材料、厚さ、コーティング方法などのパラメータを選択し、精密なプロセス制御を行う必要があります。さらに、光学膜の品質と信頼性を確保するために、コーティング後に一連の品質検査と性能テストが必要です。
光学薄膜は、現代の光学技術においてますます重要な役割を果たしています。技術の継続的な進歩と応用分野の拡大に伴い、光学薄膜の応用展望はさらに広がるでしょう。将来的には、光学薄膜技術の継続的な発展と改善により、より高度で効率的な光学部品や機器が登場し、私たちの生活と仕事にさらなる便利さと驚きをもたらすことが期待されます。
超音波光学薄膜コーティングの製造には、一般的に化学気相蒸着(CVD)または物理気相蒸着(PVD)技術が使用されます。これらの技術により、通常のガラスよりもはるかに硬い、薄くて硬いコーティングを光学表面に形成できます。超音波光学薄膜コーティングは、優れた透明性と光透過特性も備えており、光が散乱や吸収なしにコーティング表面をスムーズに通過することを保証します。高い硬度と優れた透明性に加えて、超音波光学薄膜コーティングは、優れた耐食性と耐酸化性も備えています。さまざまな過酷な環境条件下でも安定した性能を維持できるため、光学機器の寿命を延ばすことができます。このコーティングは、優れた密着性と耐久性も備えており、簡単に剥がれたり摩耗したりすることはありません。
実際の用途では、超音波光学薄膜コーティングは、メガネ、カメラレンズ、スマートフォン画面、ソーラーパネルなど、さまざまな分野に適用できます。これらの光学デバイスの性能と耐久性を大幅に向上させ、より信頼性が高く、耐久性があり、長持ちするようにします。
超音波光学薄膜コーティングは、光学機器や光電子デバイスなどの分野で幅広い応用展望を持つ、非常に重要なハイテク材料です。技術の継続的な発展により、このコーティング材料は、より多くの分野で応用され、人間の生産と生活に、より良い未来をもたらすと信じられています。
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164448-ultrasonic-atomization-coating-for-automotive-manufacturing-coatings.html
もっと見る

超音波噴射膜電極の準備技術
2025-08-27
膜電極は燃料電池のコア成分であり、不均一な材料の輸送と電気化学反応を統合し、プロトン交換膜燃料の性能、寿命、およびコストを直接決定します。両側の膜電極と双極板は一緒に単一の燃料電池を形成し、複数の単一セルの組み合わせにより、さまざまな出力要件を満たすために燃料電池スタックを形成できます。 MEA構造の設計と最適化、材料選択、および製造プロセスの最適化は、常にPEMFC研究の焦点でした。 PEMFCの開発プロセスでは、膜電極技術は、主に3つのタイプに分割された数世代のイノベーションを受けました:GDEホットプレス法、1つの膜電極に3つ、順序付けられた膜電極。
1。GDEホットプレスフィルム電極
第一世代のMEA調製技術は、PEMの両側にCLでコーティングされたカソードおよびアノードGDLSを圧縮するために、「GDE」構造として知られるMEAを取得するためにホットプレス法を使用しました。
GDEタイプMEAの調製プロセスは、GDLで均一にコーティングされている触媒のおかげで、実際に比較的単純です。このデザインは、MEAの細孔の形成を促進するだけでなく、PEMを変形から巧みに保護します。ただし、このプロセスは完璧ではありません。 GDLでコーティングされた触媒の量を正確に制御できない場合、触媒スラリーがGDLに浸透し、その結果、効率が完全に発生しない触媒が生じる可能性があり、使用率は20%ほど低くなり、MEAの製造コストが大幅に増加する可能性があります。
GDL上の触媒コーティングとPEMの拡張システムとの間の矛盾があるため、2つの間の界面は長期操作中に層間剥離を起こしやすくなります。これは、燃料電池の内部接触抵抗の増加につながるだけでなく、理想的なレベルに到達するにはほど遠い、MEAの全体的な性能を大幅に減らします。 GDE構造に基づいたMEAの準備プロセスは基本的に排除されており、それに注意を払った人はほとんどいません。
2。1つの膜電極に3つ
ロールに直接コーティング、スクリーン印刷、スプレーコーティングなどの方法を使用することにより、触媒、ナフィオン、および適切な分散剤で構成されるスラリーが、MEAを取得するためにプロトン交換膜の両側に直接コーティングされます。
GDEタイプのMEA調製方法と比較して、CCMタイプはパフォーマンスが向上し、剥がすのは簡単ではなく、触媒層とPEMの間の伝達抵抗を減らします。触媒層、それにより触媒層とPEMを促進します。それらの間の陽子の接触と伝達は、プロトン移動の抵抗を減らし、それによりMEAの性能を大幅に改善します。 MEAの研究は、GDEタイプからCCMタイプに移行しました。さらに、CCMタイプMEAのPT負荷が比較的低いため、MEAの全体的なコストが削減され、利用率が大幅に改善されます。 CCMタイプMEAの欠点は、燃料電池の操作中に水洪水が発生しやすいことです。主な理由は、MEA触媒層に疎水性剤がなく、ガスチャネルが少なく、ガスと水の透過抵抗が比較的高いことです。したがって、ガスと水の透過抵抗を減らすために、触媒層の厚さは一般に10μm以下です。
優れた包括的なパフォーマンスにより、CCMタイプMEAは自動車燃料電池の分野で商品化されています。たとえば、トヨタミライ、ホンダクラリティなど。中国のウハン工科大学が開発したCCMタイプMEAは、燃料電池フォークリフトで使用するために米国で電力を供給するために輸出されています。 Dalian Xinyuan Powerによって開発されたCCM型MEAは、0.4mgpt/cm2という低いプラチナベースの貴金属負荷容量を備えたトラックに適用されています。電力密度は0.96W/cm2に達します。同時に、Kunshan Sunshine、Wuhan Himalaya、Suzhou Qingdong、Shanghai Jiao Tong University、Dalian Institute of Chemical Physicsなどの企業や大学も、高性能CCMタイプ測定を開発しています。コム、ゴアなどの外国企業
3。秩序化された膜電極
GDEタイプMEAおよびCCM型MEAの触媒層は、触媒および電解質溶液と混合して、触媒スラリーを形成し、その後コーティングされます。効率は非常に低く、有意な偏光現象がありますが、これはMEAの高電流分泌物を助長しません。さらに、MEAのプラチナ荷重は比較的高くなっています。高性能、長命、および低コストの測定の開発が注目の焦点となっています。秩序化されたMEAのPT使用率は非常に高く、MEAのコストを効果的に削減し、陽子、電子、ガス、水、その他の物質の効率的な輸送を達成し、PEMFCの包括的な性能を改善します。
順序付けられた膜電極には、カーボンナノチューブに基づいた順序膜電極、触媒薄膜に基づいた順序膜電極、およびプロトン導体に基づく秩序化された膜電極が含まれます。
カーボンナノチューブベースの順序膜電極
炭素ナノチューブのグラファイト格子特性は、高い電位に耐性があり、PT粒子との相互作用と弾力性はPT粒子の触媒活性を高めます。過去10年ほどで、垂直に整列したカーボンナノチューブ(VACNT)に基づく薄膜が開発されました。電極。垂直方向の配置メカニズムは、ガス拡散層、排水能力、およびPT利用効率を高めます。
vacntは2つのタイプに分けることができます。1つは、湾曲した炭素ナノチューブで構成されています。別のタイプは、まっすぐで密な炭素ナノチューブで構成される中空のカーボンナノチューブです。
触媒薄膜に基づいた秩序化膜電極
触媒薄膜の順序は、主にPTナノチューブ、PTナノワイヤなどのPTナノ秩序化された構造を指します。その中には、触媒秩序化された膜電極の代表は、3M会社の商用製品であるNSTFです。従来のPT/C触媒と比較して、NSTFには4つの主要な特性があります。触媒キャリアは秩序あるオーガニックウィスカーです。触媒は、生物のようなウィスカーにPTベースの合金薄膜を形成します。触媒層には炭素キャリアはありません。 NSTF触媒層の厚さは1um未満です。
プロトン導体に基づいた順序膜電極
プロトン導体順序の膜電極の主な機能は、ナノワイヤポリマー材料を導入して、触媒層の効率的なプロトン輸送を促進することです。 Yuとその他。 TiO2ナノチューブアレイ(TNT)のTiO2/Ti構造をチタンシートで調製し、その後、HTNTを取得するために水素大気でアニーリングを行いました。 PT PD粒子は、SNCL2感作と変位法を使用してH-TNTSの表面に調製され、高出力密度燃料電池をもたらしました。
Tsinghua Universityの核科学研究所と自動車工学部は、Nafion Nanowiresの高速陽子伝導機能に基づいて、初めて新規注文触媒層を合成しました。次の特性があります。ナフィオンナノロッドは陽子交換膜上でその場で成長し、界面接触抵抗はゼロに縮小されます。触媒伝導機能と電子伝導機能の両方を伴うナフィオンナノロッド上のPt粒子触媒層の堆積。ナフィオンナノロッドには、陽子導電率が高くなります。
秩序化された膜電極は、間違いなく次世代膜電極調製技術の主な方向です。プラチナグループ要素の負荷を減らす間、5つの側面をさらに考慮する必要があります。秩序化された膜電極は不純物に非常に敏感です。材料の最適化、特性評価、およびモデリングを通じて、膜電極の作業範囲を拡張します。高速プロトン導体ナノ構造を触媒層に導入します。低コストの大量生産プロセス開発;膜電極プロトン交換膜、電気触媒、およびガス拡散層の相互作用と相乗効果の深さの研究。
https://www.ultrasonic-metalwelding.com/sale-52164561-anionic-proton-exchange-membrane-ultrasonic-spraying-khz.html
膜電極調製技術と超音波スプレー法の利点:
(1)超音波ノズルの出力や周波数などのパラメーターを最適化することにより、霧化した触媒スラリーはリバウンドが少なくなり、走行しやすくなり、触媒の利用率が改善されます。
(2)超音波振動ロッドは触媒粒子を高度に分散させ、超音波分散インジェクターは触媒スラリーに二次的な攪拌効果があり、プラチナ化学汚染の確率と反応活性領域の減少を大幅に減らします。
(3)膜電極の大量生産に適した操作が容易で、高度に自動化されています。
もっと見る

超音波 の 周波数 と 力 の 違い
2025-08-27
超音波周波数の紹介:
超音波の周波数は、単位時間あたりに周期的な変化を完了する回数であり、周期運動の頻度を表す量です。一般的に記号fで表され、単位は1秒あたり1回で、記号はs-1です。ドイツの物理学者ヘルツの貢献を記念して、周波数の単位はヘルツと名付けられ、「Hz」と略され、記号はHzです。すべての物体は、振幅に依存しない独自の特性によって決定される周波数、つまり固有周波数を持っています。周波数の概念は、力学や音響学だけでなく、電磁気学、光学、無線技術でも一般的に使用されています。
媒体中の粒子が平衡位置で1回往復するのに必要な時間は周期と呼ばれ、秒(s)でTと表されます。1秒以内に粒子が振動を完了する回数は周波数と呼ばれ、1秒あたりのサイクルでfと表され、ヘルツ(Hz)とも呼ばれます。周期と周波数は互いに反比例し、次の式で表されます:f = 1 / T
媒体中の超音波の波長(λ)と周波数の関係は次のとおりです:c = λ f
この式で、cは音速(m/s)、λは波長(m)、fは周波数(Hz)です。
これから、特定の媒体では、超音波の伝播速度は一定であることがわかります。超音波の周波数が高いほど、波長は短くなります。逆に、超音波の周波数が低いほど、波長は長くなります。
超音波出力の紹介:
超音波の出力は、単位時間あたりに物体が行う仕事の量を指し、仕事の速度を表す物理量です。仕事の量は一定であり、時間が短いほど、出力値は大きくなります。出力を計算する式は次のとおりです:出力=仕事/時間。出力は、仕事の速度を特徴付ける物理量です。単位時間あたりに行われる仕事は出力と呼ばれ、Pで表されます。
超音波伝送の過程で、超音波が以前に静止していた媒体に伝送されると、媒体粒子は平衡位置の近くで往復振動し、媒体に圧縮と膨張を引き起こします。超音波は媒体に振動運動エネルギーと変形ポテンシャルエネルギーを獲得させると考えることができます。超音波の擾乱により媒体が得る音響エネルギーは、振動運動エネルギーと変形ポテンシャルエネルギーの合計です。
超音波が媒体を伝播すると、エネルギーも伝播します。音響場内の小さな体積要素(dV)を取り、媒体の元の体積をVo、圧力をpo、密度をρ0とします。体積要素(dV)は、超音波振動により運動エネルギー△ Ekを獲得します。△ Ek =(ρ0 Vo)u2 / 2
Δ Ekは運動エネルギー(J)、uは粒子速度(m/s)、ρ0は媒体の密度(kg/m3)、Voは元の体積(m3)です。
超音波の重要な特徴の1つは、その出力であり、通常の音波よりもはるかに強力です。これは、超音波が多くの分野で広く使用できる重要な理由の1つです。
超音波が特定の媒体に到達すると、媒体の分子は超音波の作用により振動し、その振動周波数は超音波の周波数と同じになります。媒体分子の振動周波数は振動の速度を決定し、周波数が高いほど速度は速くなります。振動による媒体分子が得るエネルギーは、媒体分子の質量だけでなく、媒体分子の振動速度の2乗にも比例します。したがって、超音波の周波数が高いほど、媒体分子が得るエネルギーは高くなります。超音波の周波数は通常の音波よりもはるかに高いため、超音波は媒体分子に多くのエネルギーを与えることができますが、通常の音波は媒体分子にほとんど影響を与えません。言い換えれば、超音波は音波よりもはるかに大きなエネルギーを持ち、媒体分子に十分なエネルギーを提供できます。
超音波の周波数と出力の違い:
超音波の周波数と出力は、その性能を測定するための2つの重要なパラメータです。巨視的には、出力は超音波の強度と浸透能力を決定し、周波数は超音波の浸透深度と解像度を決定します。
周波数が高いほど、波長は短くなり、浸透は強くなりますが、出力が大きいほど、より強い音響エネルギーを生成できます。用途では、医療分野で使用される超音波は主に低出力で高周波であり、超音波検査と治療に使用できます。工業分野で使用される超音波は主に高出力で高周波であり、処理、洗浄、測定などに使用できます。超音波の周波数と出力は、超音波性能の2つの重要な指標です。適切な超音波パラメータを選択することで、アプリケーションの要件をよりよく満たすことができます。
**
もっと見る