高效、环保的质子交换摸燃料电池(PEMFC)被认为是极有前途的一种电源。膜电极(MEA)是质子交换摸燃料电池的核心部件,而MEA的制备工艺在很大程度上决定了PEMFC的性能和成本。常规制备MEA方法的工艺较为成熟,但常规方法都有一些不足,造成PEMFC成本高昂,工序繁杂,性能不稳定等问题。本文研究了喷墨打印技术,研制出一种适合碳材料打印的喷墨打印墨水,本墨水目前可用在佳能ip1800,佳能i455两款打印机上,打印层均匀连续,可满足膜电极催化层喷墨打印的需要。碳材料墨水配方是:炭黑或乙炔黑1.6~3mass%,无水乙醇2~5mass%,水60~68mass%,乙酰胺0.38~0.46 mass%,乙二醇10~15mass%,甲酰胺2~8mass%,氨水适量。催化层墨水中需加入粘结剂Nafion,Nafion添加比例是Pt/C质量的三分之一。使用自制的墨水打印了MEA的催化层,单层喷墨层厚度约为0.1~0.3μm,催化剂Pt载量约为0.01mg/cm2。喷墨打印膜电极性能测试中,Pt载量为0.1mg/cm2的单电池比功率最高为4mW/cm2,Pt载量为0.2mg/cm2单电池的比功率最高为6.5mW/cm2,目前电池只适合小电流放电,在催化层中添加喷墨Nafion层对于电池的性能目前没有太大的影响。研究利用丝网印刷方法制备膜电极气体扩散层。在丝印浆料中加入异丙醇和乙二醇改善了墨水的分散性和丝网印刷效果。使用丝网印刷的方法设计了水/气体分区管理的膜电极,改善了膜电极的稳定性能,Pt载量为0.1mg/cm2的,单电池的最大比功率密度约可以达到47mW/cm2。