ระบบฉีดพ่นด้วยอัลตราโซนิกจะสร้างหมึกเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบซึ่งมีความทนทานสูงและสม่ำเสมอในเซลล์เชื้อเพลิงอิเล็กโทรลิซิสน้ำด้วยเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) และกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส โดยไม่ทำให้เกิดการเสียรูปของเมมเบรน สารเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาที่สม่ำเสมอจะเกาะอยู่บนเซลล์เชื้อเพลิง PEM GDL บนอิเล็กโทรด เมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ และเซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ สารแขวนลอยประกอบด้วยหมึกคาร์บอนแบล็ก สารยึดเกาะ PTFE สารละลายเซรามิก แพลทินัม และโลหะมีค่าอื่นๆ เทคโนโลยีการฉีดพ่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมีประสบการณ์มากมายในด้านเซลล์เชื้อเพลิงและเซลล์อิเล็กโทรไลซิสไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนในฐานะตัวพาไฟฟ้าที่ราบรื่น สามารถนำไปใช้เป็นก๊าซทางเลือกได้ดีเยี่ยมในอนาคต การแยกน้ำด้วยไฟฟ้าด้วยเมมเบรนของโปรตอนเทรด (PEM) ถูกมองว่าเป็นเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง-ที่ดีที่สุด และคงที่เมื่อมีความผันผวนของพลังงานหมุนเวียน จึงได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงสองสามก่อนหน้านี้มาเป็นเวลานาน เนื่องจากมีความหนาแน่นสมัยใหม่มากเกินไป ประสิทธิภาพไฟฟ้าที่มากเกินไป และขนาดที่เล็ก ลักษณะขอบเขตคุณภาพ สะดวกต่อการทำงานและบำรุงรักษา จนถึงขณะนี้ มนุษย์ได้ทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าที่เหนือกว่า เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกสลายด้วยไฟฟ้า และจำกัดมูลค่าของเซลล์อิเล็กโทรไลซิสแบบเยื่อเปลี่ยนโปรตอน
การแยกน้ำด้วยไฟฟ้าด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) ถือเป็นความรู้ทางเทคโนโลยีที่มีความหวังมากที่สุด-วิธีการผลิตไฮโดรเจนที่ไม่มีประสบการณ์อย่างยั่งยืนจากน้ำและแหล่งพลังงานทดแทนที่ไม่ต่อเนื่อง นอกจากนี้ การแยกน้ำด้วยไฟฟ้าด้วยเยื่อสำรองของโปรตอนยังมีข้อดีอยู่ 2-3 ประการ เช่น การออกแบบอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด ความหนาแน่นของการทำงานที่มากเกินไปในปัจจุบัน ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนที่มากเกินไป ประสิทธิภาพด้านความแข็งแกร่งที่มากขึ้น และการตอบสนองที่รวดเร็วเมื่อผสมกับพลังงานหมุนเวียน การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าที่มีราคาสูง-และปัจจัยของแบตเตอรี่ส่งผลให้เกิดการใช้งานทางธุรกิจที่มีค่าใช้จ่ายสูงและมีข้อจำกัด
ข้อดีของการใช้วิทยาศาสตร์การพ่นด้วยอัลตราโซนิกสำหรับการเคลือบการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) คือ:
1. ปรับปรุงความสม่ำเสมอและการยึดเกาะของการเคลือบ เนื่องจากหยดเคลือบที่สม่ำเสมอเป็นพิเศษซึ่งมีรูปร่างด้วยความช่วยเหลือของการพ่นอัลตราโซนิค จึงสามารถเพิ่มความเรียบและการยึดเกาะของพื้นเคลือบได้
2. ลดต้นทุนการวาดภาพ การใช้กลยุทธ์การถ่ายภาพทั่วไปต้องใช้คำแนะนำอย่างมาก ในขณะที่การใช้วิทยาศาสตร์การพ่นด้วยอัลตราโซนิกสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานและเพิ่มประสิทธิภาพในการวาดภาพได้
3. ปรับปรุงความแม่นยำและความเรียบเนียนของพื้นผิวชิ้นงาน เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กของสารเคลือบที่ถูกพ่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิก จึงสามารถบรรลุความแม่นยำและความเรียบเนียนของพื้นเป็นพิเศษได้
4. ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและเพิ่มความต้านทานของสารเคลือบ การเคลือบขึ้นรูปด้วยวิทยาศาสตร์การพ่นด้วยอัลตราโซนิกมีโครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นกว่าและการยึดเกาะที่มากกว่า จึงมีความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่าและมีความต้านทานสูง
