超声波喷涂制备PEM水电解用催化剂涂覆膜(CCM)的工艺要点催化剂涂覆膜(CCM)将阳极和/或阴极催化层直接构筑在质子交换膜上,是PEM水电解膜电极组件开发的重要路线。与先在多孔传输层上制备催化层再转印的方案相比,直接喷涂便于研究催化剂—离聚物—膜界面,但也更容易受到膜溶胀、溶剂渗透和干燥应力影响。超声波喷涂适合对低流量墨水进行受控沉积,关键是建立可复现的墨水状态、路径和干燥历史。 从墨水分散到催化层微结构催化剂粉体的团聚会造成局部厚区,离聚物分布不均则会产生离子传输瓶颈。配制时应固定粉体预润湿、混合顺序、分散能量和静置时间,并记录墨水温度及储存时间。过滤步骤需谨慎评估,因为滤膜可能截留目标催化剂或改变固含量。喷涂前后可比较粒径分布、固含量和沉降情况,必要时采用缓慢搅拌以减轻储液期间的浓度漂移。 膜预处理与界面完整性膜的含水状态会影响尺寸和表面能,预处理必须可重复。应记录膜厚、含水/干燥条件、固定方式以及喷涂期间的温度。若溶剂引起膜软化或溶胀,湿膜可能形成波纹、边缘堆积或微裂纹;可通过改变溶剂比例、单遍沉积量和层间干燥条件降低风险。对称的夹具和稳定的基材平整度有助于减少面内喷头距离变化。 [...]