常用的催化劑漿料分散工藝有超聲分散和球磨分散，對(duì)于大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)用的催化劑漿料，以上分散方法難以將催化劑漿料分散均勻甚至無(wú)法有效分散，造成后續(xù)涂布出的催化層質(zhì)量也很差，由此，提出一個(gè)催化劑漿料的高效分散方法對(duì)于行業(yè)發(fā)展有重要意義。

^{?傳統(tǒng)制漿方法制備的漿料及涂層}

未勢(shì)能源自主研發(fā)了一種獨(dú)特的催化劑漿料制備工藝，分階段對(duì)催化劑漿料進(jìn)行高壓分散，并通過(guò)分階段調(diào)整漿料中溶劑含量，定向調(diào)整離聚物在催化劑表面的吸附狀態(tài)及催化層中的孔徑結(jié)構(gòu)。此技術(shù)不僅解決了催化劑漿料團(tuán)聚問(wèn)題，又可獲得均勻無(wú)裂紋的催化層，顯著提升了燃料電池輸出性能。

^{?漿料混合及催化層形成過(guò)程示意圖}

^{?未勢(shì)獨(dú)特的制漿工藝制備的漿料及涂層}

傳統(tǒng)制漿工藝采用超聲分散或球磨分散方式，僅能將50%以上顆粒直徑控制在0.35μm，且放大生產(chǎn)時(shí)會(huì)存在無(wú)法均勻分散問(wèn)題。未勢(shì)能源采用多階分散制漿技術(shù)，分階段對(duì)催化劑漿料進(jìn)行高壓分散，實(shí)現(xiàn)催化劑顆粒的高度均勻分散，將漿料中50%以上顆粒直徑控制在0.15μm以下，且高度分散的催化劑顆粒使?jié){料穩(wěn)定時(shí)長(zhǎng)高達(dá)150小時(shí)以上，用此漿料制備出表面無(wú)缺陷的催化層，為國(guó)產(chǎn)膜電極批量化生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)保障。

^{?催化劑顆粒分布示意圖}

傳統(tǒng)制漿時(shí)僅選用單一的醇水體系，制備的催化劑漿料中離聚物僅能以一種狀態(tài)存在，無(wú)法選擇性調(diào)控。眾所周知，離聚物在不同介電常數(shù)的溶劑中存在狀態(tài)不同，未勢(shì)能源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)分階段調(diào)控漿料中溶劑配比，定向調(diào)控離聚物在漿料中的存在狀態(tài)，成功實(shí)現(xiàn)離聚物在催化劑上的定向吸附。

^{?電解質(zhì)樹(shù)脂在催化劑漿料中的存在狀態(tài)}

^{?未勢(shì)能源使用不同溶劑構(gòu)筑的催化層SEM圖}

傳統(tǒng)制漿工藝采用的水醇比單一，獲得的催化層中離聚物分布單一，呈柱狀分布，此種結(jié)構(gòu)的催化層傳質(zhì)阻力較大。未勢(shì)能源設(shè)計(jì)了獨(dú)特的溶劑含量以及烘干溫度，成功實(shí)現(xiàn)了離聚物在催化層中定向分布，構(gòu)造出了離聚物呈梯度分布的催化層。

未勢(shì)能源研發(fā)的催化層靠近質(zhì)子膜側(cè)離聚物含量高，遠(yuǎn)離質(zhì)子膜側(cè)離聚物含量低，此設(shè)計(jì)在降低傳質(zhì)阻力的同時(shí)又顯著降低了催化層與質(zhì)子交換膜的接觸電阻，可謂是一箭雙雕。

^{?離聚物在催化層中含量示意圖}

^{未勢(shì)能源靠近PEM側(cè)（左）與遠(yuǎn)離PEM側(cè)（右）催化層的SEM圖}

未勢(shì)能源采用多階分散制漿工藝，獲得高度分散的催化劑漿料，實(shí)現(xiàn)離聚物定向梯度化分布，形成了未勢(shì)能源特有的商業(yè)化膜電極。

目前，未勢(shì)能源已實(shí)現(xiàn)了完全自研全新高性能膜電極規(guī)模化量產(chǎn)，自主設(shè)計(jì)的全自動(dòng)“卷對(duì)卷”膜電極生產(chǎn)線，產(chǎn)線全面達(dá)產(chǎn)后，可年產(chǎn)膜電極百萬(wàn)片以上，在加速膜電極國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程、助力燃料電池技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用方面起到了重要的推動(dòng)作用。