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燃料電池触媒層の空孔ネットワーク構造を可視化し、定量的に評価します。
触媒層の空孔ネットワーク
固体高分子型燃料電池の触媒層は、ガスや水を通すため多孔質になっており、細孔の大きさや分布は電池性能に大きな影響を与えます。
集束イオンビーム装置 (FIB) による断面調製と走査電子顕微鏡 (SEM) 観察を組み合わせることで空孔の３次元的な形状や繋がり方を把握することができます。
また、観察結果を画像解析することにより空孔率や空孔径分布が求められるほか、空孔のネットワーク構造を数値化して評価することも可能となります。
これらの解析結果から、触媒層の性能や劣化に関する知見を得ることができます。
3D-SEM法による空孔の三次元観察、および画像解析
3D-SEM法による触媒層の構造解析事例
輸送性の高･低は空孔率やネットワークの数、経路の長さでは説明することができず、空孔径 (ネットワーク断面積) やその繋がり方も影響していることが考えられました。
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