各種各樣的燃料電池在陽極（用于氧化燃料并將其轉(zhuǎn)換為質(zhì)子或氫陽離子以及電子）和陰極（將氫陽離子和氧轉(zhuǎn)換為水）處均使用催化劑。通常使用貴金屬，納米碳或其他基于納米材料作為催化劑。這種催化劑材料首先需要合成，然后噴涂在電極表面上以用于燃料電池。

超聲波噴嘴可以將催化劑材料均勻噴涂在燃料電池的電極或膜基材上。合成后的催化劑顆粒通常處于懸浮的狀態(tài)，需要將其均勻的噴涂在燃料電池的電極或膜上。通常，需要以連續(xù)的薄層形式施加涂層以達(dá)到所需的厚度和電性能。當(dāng)前使用的某些噴涂方法包括浸涂、空氣霧化噴嘴、超聲波噴嘴、絲網(wǎng)印刷機(jī)、手動(dòng)刷涂。

傳統(tǒng)的噴涂方法的限制

使用浸涂技術(shù)，很難同時(shí)控制厚度和均勻性。

壓力噴嘴最初用于噴涂。它們的缺點(diǎn)是需要稍微復(fù)雜的系統(tǒng)（用于產(chǎn)生壓力），大量的材料浪費(fèi)和環(huán)境污染，這對(duì)于進(jìn)行噴涂的人員來說尤其危險(xiǎn)。

空氣霧化噴霧閥會(huì)產(chǎn)生過多的噴霧，容易堵塞，產(chǎn)生不均勻的噴霧形式，并且難以維持對(duì)液體流速的控制。

絲網(wǎng)印刷技術(shù)可以施加厚涂層，并且施加薄層的能力非常有限。

手動(dòng)刷涂技術(shù)本質(zhì)上是主觀的，因?yàn)樗蕾囉诓僮鲉T的技能。

超聲波霧化器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

超聲波霧化器噴嘴可將催化劑準(zhǔn)確，均勻地涂布在燃料電池的基材上，減少了過噴，從而將浪費(fèi)降低。燃料電池催化劑作為清潔，可持續(xù)能源未來的一部分。為了提高效率并降低氫燃料電池的制造成本，正在進(jìn)行大量的努力。 許多注意力集中在電池堆上，特別是催化劑涂層的膜和氣體擴(kuò)散層。在電池堆中使用了許多涂層，其中許多涂層需要薄薄地涂覆。如果均勻地覆蓋涂層并且沒有缺陷，則可以提高燃料電池的性能。

超聲波噴嘴可產(chǎn)生更柔軟，更有效的噴霧，可以控制噴霧圖案的形狀以及準(zhǔn)確的啟動(dòng)和停止液體噴霧，因此能夠產(chǎn)生了更加均勻的涂層。超聲波已用于許多與燃料電池相關(guān)的技術(shù)，例如質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池，氣體擴(kuò)散層（GDL），固體氧化物燃料電池，電極和電解質(zhì)膜。

避免過量噴涂

超聲波噴嘴產(chǎn)生柔和的低速噴霧，從而減少了過量噴霧。當(dāng)使用低速氣體來塑造超聲霧化器的噴霧羽流時(shí)，昂貴材料的轉(zhuǎn)移效率是可能的。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較大的流量調(diào)節(jié)比，從而提高了霧化平臺(tái)的靈活性。大孔口和超聲波使霧化高固體物質(zhì)成為可能，而無需擔(dān)心堵塞。噴嘴的鈦金屬結(jié)構(gòu)使其對(duì)許多溶劑具有高度惰性，因此具有很高的可靠性和較長(zhǎng)的使用壽命。

高均勻度

超聲波噴涂技術(shù)可以制備高均勻度，高致密性的碳基燃料電池催化劑涂層。例如，鉑碳，鈀碳，釕碳和其他全電池催化劑涂層可以緊湊，均勻地沉積在Nafion質(zhì)子交換膜上，而不會(huì)出現(xiàn)溶脹現(xiàn)象。因此，超聲噴涂技術(shù)被廣泛認(rèn)為是生產(chǎn)燃料電池質(zhì)子交換膜電極的關(guān)鍵工藝。超聲波噴涂系統(tǒng)應(yīng)用于Siansonic Technology生產(chǎn)的燃料電池涂層中，可以噴涂各種不同的金屬合金，包括制備鉑鎳，銥和釕基燃料電池催化劑涂層，以及制造PEM，GDL，DMFC （直接甲醇燃料電池）和SOFC（固體氧化物燃料電池）。

使用超聲波噴嘴，可將噴霧溶液均勻化，可有效控制液滴尺寸（噴嘴頻率會(huì)影響液滴尺寸），并可分配微霧量，從而確保組成和結(jié)構(gòu)的均勻性以及所得薄膜和圖案的精度。物料浪費(fèi)保持在低水平，設(shè)備操作者的風(fēng)險(xiǎn)較小。