為什么燃料電池測試要用噴涂儀，這篇文章告訴你

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（陰極和陽極）、氣體擴散層組成，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。當我們在實驗室進行燃料電池測試的時候，要對MEA進行細致制備，膜電極的催化劑層噴涂就非常重要。

當前，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。在科研上，噴涂法是一個比較好的方式。而且，依靠高效經(jīng)濟的噴涂方法獲得均勻的功能涂層是膜電極產(chǎn)業(yè)化的重要過程。

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

當我們著手進行膜電極噴涂的時候，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噴涂儀（Ink Sprayer）為例，簡單展示膜電極噴涂的過程。

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

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

第3步：點擊控制器開關(guān)，進行啟動檢查，主要是觀察噴筆的移動路徑是否正常，

第4步：合理設(shè)定加熱臺，一般是70-80℃，溫度過低，有機試劑揮發(fā)較慢；溫度過高，又會導致膜電極彎曲。

第5步：觀察噴筆移動路徑，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量紙上試噴，觀察噴涂區(qū)域、噴涂均勻性。

第6步：在噴涂臺面中心的噴涂區(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，觀察噴涂過程，根據(jù)需要及時調(diào)整噴筆位置，最終達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噴涂儀（Ink Sprayer）的應(yīng)用介紹。噴涂儀設(shè)備采用氣動霧化沉積技術(shù)，實現(xiàn)納米級霧化，確保膜電極噴涂更均勻，性能更佳。摒棄傳統(tǒng)PC軟件依賴，直接使用工業(yè)級可編程控制器操作，非常容易上手。設(shè)備最大涂覆面積達190×190 mm2，適用于實驗室研發(fā)至中試規(guī)模生產(chǎn)。目前，已在國內(nèi)多所高校實驗室交付應(yīng)用。