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为什么膜电极(MEA)喷涂前要浆料分散,这篇文章告诉你 小理 小理

在实验室进行膜电极(MEA)性能测试时,MEA的制备质量,直接决定了测试结果。而所有环节中,除了喷涂技术及浆料本身性质问题,浆料的均匀性也是关键。

这就像刷墙——如果油漆没充分调匀就直接往墙上刷,出来的墙面一定不平整,布满凹凸的颗粒感,甚至局部厚薄不一。

催化剂喷涂也是同理:浆料有团聚,喷出来的催化层就容易出现厚薄不均、颗粒凸起、局部缺料等问题。结果就是,本来设计再好的配方,性能也大打折扣。

很多人第一反应是把问题甩给喷涂工序,但有时“病根”,其实在浆料本身。

纳米浆料如果混合不充分,催化剂颗粒就容易抱团,形成团聚体。这些团聚体不仅会堵针、导致出液不稳,还会让催化层表面出现明显的颗粒感和不均匀。更麻烦的是,如果浆料配制和喷涂之间间隔太久,颗粒还会自然沉降,进一步放大喷涂缺陷。

怎么打破“配方好、性能差”这个僵局?答案很简单:喷涂之前,先把浆料充分分散好。这是保障喷涂质量、释放电极性能的关键前提

相比普通水浴超声分散、超声细胞破碎仪等传统方式,使用纳米浆料分散仪,能快速、简易、高效打破浆料的团聚以及沉降问题,实现纳米级均匀分散,有利于节约昂贵的催化剂样品,减少后续喷涂后催化剂层不均匀,有颗粒沉淀的问题。

以武汉电弛 DC ID-4100 纳米浆料分散仪为例,它的催化剂浆料前处理流程非常简洁,上手就会:

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第一步,将催化剂浆料放入10ml离心管内。
第二步,打开分散仪开关,将离心管置入分散台内部凹槽处。
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第三步,设置分散参数如超声功率,工作时长3-5min等(以商业催化剂为例),并针对浆料情况选择是否开启超声、真空(负压消泡)以及搅拌模式。
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第四步,点击设备启动,开始超声分散。
第五步:超声停止后取出试管,即可进行喷涂。
以下为浆料分散前超声喷涂VS分散后超声喷涂效果:
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分散前的浆料喷涂后,膜层颗粒感明显、厚薄不均;

而经过 DC ID-4100 分散后再喷涂,膜层均匀致密,表面光滑。

客户真实案例:曾有客户在喷涂时出现喷涂不均匀,出液断断续续的情况,反复调整喷涂参数无效。尝试用分散仪对浆料进行长时分散处理后重新喷涂,并优化喷涂方案,喷涂质量大幅提升。

DC ID-4100浆料分散仪采用超声细胞破碎+负压均质技术+超声波喷涂组合模式,可优化大颗粒/易沉淀样品的处理效果,相比水浴超声效率可提高50%以上,搭载负压高速搅拌技术,可有效消除样品气泡,提升分散均匀性、浆料稳定性与实验数据重现性。7寸触摸屏操作简单易上手超声喷涂仪的最佳搭档!

咨询了解更多产品详情,欢迎联系理化公司区域销售经理,或致电官方服务热线


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