膜電極（MEA）是燃料電池的核心組件，由 質(zhì)子交換膜、催化劑層（陰極和陽(yáng)極）、氣體擴(kuò)散層組成，酷似“三明治"結(jié)構(gòu)，MEA的狀態(tài)直接決定燃料電池的性能、壽命及成本。當(dāng)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行燃料電池測(cè)試的時(shí)候，要對(duì)MEA進(jìn)行細(xì)致制備，膜電極的催化劑層噴涂就非常重要。

當(dāng)前，燃料電池催化研究朝著降低鉑載量和非貴金屬材料方向深入發(fā)展，既要降低貴金屬用料用量，又要提升膜電極性能指標(biāo)。在科研上，噴涂法是一個(gè)比較好的方式。而且，依靠高效經(jīng)濟(jì)的噴涂方法獲得均勻的功能涂層是膜電極產(chǎn)業(yè)化的重要過(guò)程。

在實(shí)驗(yàn)室制膜時(shí)，相比刮刀刮涂法、熱轉(zhuǎn)印法、涂布法，使用專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行納米級(jí)噴涂，可以精確地控制漿料流量，更均勻細(xì)膩地涂覆基底上，有利于節(jié)約實(shí)驗(yàn)樣品，而且可以使催化劑表面和電極獲得良好的貼合效果，減少樣品脫離問(wèn)題。涂層的質(zhì)量較高，而且節(jié)約漿料，減少環(huán)境污染。

當(dāng)我們著手進(jìn)行膜電極噴涂的時(shí)候，要怎么做呢？這里，以武漢電弛新能源有限公司研制的DC IS-200 可編程納米漿料氣動(dòng)噴涂?jī)x（Ink Sprayer）為例，簡(jiǎn)單展示膜電極噴涂的過(guò)程。

第1步：檢查氣動(dòng)噴筆狀態(tài)，確保清潔完好，無(wú)任何損傷，然后將氣動(dòng)噴筆固定在臺(tái)架上。

第2步：連接供氣管，打開(kāi)真空泵，啟動(dòng)后調(diào)整噴筆角度、高低，大約距離噴涂面10-15mm即可

第3步：點(diǎn)擊控制器開(kāi)關(guān)，進(jìn)行啟動(dòng)檢查，主要是觀察噴筆的移動(dòng)路徑是否正常，

第4步：合理設(shè)定加熱臺(tái)，一般是70-80℃，溫度過(guò)低，有機(jī)試劑揮發(fā)較慢；溫度過(guò)高，又會(huì)導(dǎo)致膜電極彎曲。

第5步：觀察噴筆移動(dòng)路徑，確定噴涂方位，在正式噴涂前，我們可以用其他材料如白紙稱(chēng)量紙上試噴，觀察噴涂區(qū)域、噴涂均勻性。

第6步：在噴涂臺(tái)面中心的噴涂區(qū)域放好噴涂膜，然后用膠帶固定噴涂膜的位置。

第7步：ink用量遵循“少量多次"原則，觀察噴涂過(guò)程，根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整噴筆位置，最終達(dá)到噴涂呈彗星拖尾狀。

以上是關(guān)于DC IS-200 可編程納米漿料氣動(dòng)噴涂?jī)x（Ink Sprayer）的應(yīng)用介紹。噴涂?jī)x設(shè)備采用氣動(dòng)霧化沉積技術(shù)，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)霧化，確保膜電極噴涂更均勻，性能更佳。摒棄傳統(tǒng)PC軟件依賴(lài)，直接使用工業(yè)級(jí)可編程控制器操作，非常容易上手。設(shè)備最大涂覆面積達(dá)190×190 mm2，適用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)至中試規(guī)模生產(chǎn)。目前，已在國(guó)內(nèi)多所高校實(shí)驗(yàn)室交付應(yīng)用。