喷涂催化剂至碳纸上

喷涂催化剂至碳纸上 – 制备燃料电池膜电极 – 超声喷涂 – 驰飞超声波

超声喷涂技术是一种高效的涂层制备方法，尤其适用于将催化剂浆料精确、均匀地沉积至碳纸基底上，广泛应用于燃料电池、电解槽等能源转换装置的电极为型过程中。本文旨在探讨该技术在碳纸基材上进行催化剂涂覆的工艺特点、关键技术优势以及所面临的挑战。

与传统喷涂方式（如气助喷涂）或涂布工艺（如刮涂）相比，超声喷涂利用高频声波振动将催化剂浆料雾化成均匀微细的液滴，通过非接触方式沉积在碳纸表面。该方式不仅显著减少过喷和浆料浪费，还因喷涂过程不易堵塞喷头，适用于高固体含量或高黏度的催化浆料。

碳纸作为一种多孔、柔软且具有导电特性的扩散层基材，其表面均匀性和微观结构对电极性能至关重要。超声喷涂能够在保持碳纸原有孔隙结构和柔韧性的前提下，实现纳米尺度催化剂（如铂基材料或其他非贵金属催化剂）的高分散性负载，有效增加三相界面的反应活性面积，从而提升电极的电化学性能。

工艺参数对涂层质量具有决定性影响。包括超声频率、喷头移动速度、浆料供给速率、基质温度及悬浮液稳定性等因素，均需系统优化，以避免出现“咖啡环”效应、裂纹或局部团聚等问题。特别在追求大面积均匀涂层时（如连续卷对卷生产工艺），需通过多喷头协同控制与在线监测手段，实现实时调整喷涂路径与浆料分布。

目前，该技术在大规模应用方面仍存在一些瓶颈，如针对超薄催化层的控制精度、碳纸表面疏水性处理对附着力的影响，以及浆料溶剂的挥发动力学匹配等。现有研究通过引入静电辅助沉积、梯度干燥以及预处理工艺优化等方式，不断提升喷涂层的一致性和重复性。

综上所述，超声喷涂技术为碳纸基催化剂涂覆提供了一种可控、低耗、适合规模化生产的可靠路径。随着精密控制技术与智能化过程管理系统的发展，该工艺有望在高性能燃料电池、金属-空气电池等新能源领域中获得更广泛的应用。

关于驰飞

驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的，可大幅减少过量喷涂，节省原材料，并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持，保证客户涂层稳定量产；针对特殊器械涂层需求，提供涂层定制研发服务；提供各类涂层代工服务。

杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商，产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。

英文网站：CHEERSONIC ULTRASONIC COATING SOLUTION

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