膜电极组件是质子交换膜燃料电池的关键部件之一。膜电极组件主要由质子交换膜电解质层、阴阳极催化层以及气体扩散层构成。其中，在质子交换膜层上制备阴阳极催化层是其中的核心生产步骤，阴阳极催化层的成型品质直接影响着燃料电池整体的发电功率，性能以及寿命。膜电极在发展过程中，目前常用的比较有应用前景的膜电极的制备方法是转印法、电化学沉积法、超声波喷涂法。

转印法制备过程中PEM不需要接触溶剂，可有效避免膜膨胀起皱问题，但转印法的催化剂利用率较低。

电化学沉积法是一种高效、精确、可扩展的MEA制备方法，但是其制备过程中催化剂团聚、分布不均等问题还有待解决。

超声喷涂法是近几年才发展起来的MEA制备方法。采用超声波喷涂法制备的膜电极，自动化程度高，效率高，制造成本低，可以满足量化生产。超声波喷涂的膜中铂的利用率约可以达到90％，减少了材料消耗，进而也节省了昂贵的催化剂墨水的使用。常州井芯半导体设备有限公司经过多年的对超声波的研究实验，推出了超声波喷涂设备来进行超声波喷涂制备膜电极。

超声喷涂制备膜电极的步骤是先将质子交换膜吸附贴铺在超声喷涂设备的喷涂基台上，将喷涂基台加热至100~200℃。然后将催化剂浆料在超声浴中震荡，分散均匀，再在超声条件下喷涂到质子交换膜上，重复前面的动作分别将不同的浆料喷涂在上面，直至喷涂完毕。然后将质子交换膜进行翻面，重复前面的步骤对其另一面进行喷涂得到膜电极。

超声喷涂法有如下优点：

(1)调控超声频率，能使喷出的“墨水”回弹小且不易过喷涂，节约催化剂用量，适合实验室操作;

(2)高频振动状态下，催化剂高度分散，团聚减少，喷嘴处不易发生堵塞，喷在支撑体上的催化剂排布也非常均匀，因此能够有效制备薄膜涂层;

(3)操作简单，自动化流程，适合MEA的批量化生产。