天游线路检测中心 燃料电池催化剂纳米粒子的观察与分析
使用 JEM-ARM200F 量化样本信息 JEOL 科学测量仪器服务部服务计划推进总部研发推进部
燃料电池（FC）发电效率高，且是发电过程中仅排放水的清洁能源，因此未来有望广泛应用于家庭和车辆使用。特别是，配备燃料电池的汽车具有与汽油动力汽车相同的行驶里程和加油时间，有望成为下一代汽车。然而，与发电/停止周期相关的FC劣化（电压下降）已成为问题。 FC 的直接观察和局部分析对于阐明 FC 恶化机制非常重要。在这里，我们将重点关注 FC 催化剂纳米颗粒，并介绍一些使用配备像差校正器的扫描透射电子显微镜的分析示例。
粒径测量
使用像差校正 STEM 采集高分辨率图像，实现高精度颗粒测量。还可以获得有关颗粒形态的信息，例如圆形度和费雷特直径。
测量流程
示例：燃料电池用催化剂颗粒劣化循环前后的粒径
考虑颗粒大小/获取颗粒的数量
<测量误差的考虑>
从所有获得的颗粒的圆当量直径中随机提取100个颗粒、200个颗粒、400个颗粒、600个颗粒、800个颗粒和1000个颗粒，并计算每组的平均值和标准误差。⇒确定需要测量500个或更多颗粒的粒径
当量圆直径与颗粒数之间的关系
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标准误差与粒子数之间的关系
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粒径与成分之间的关系
通过结合粒径测量和EDS面积分析，您可以研究单个颗粒的成分与粒径之间的关系。当成分行为因粒径而异时，这是一种有效的分析方法。
测量流程
示例：关于催化剂颗粒劣化周期前后的粒径与Pt/Co组成之间的关系
加速老化试验前后催化剂颗粒的“Co比-粒径”
EDS 线/图分析
图谱分析可以二维地了解特定元素的存在或浓度。此外，线路分析允许您获得更详细的线路轮廓。
示例：燃料电池用催化剂颗粒劣化循环前后颗粒截面组成的变化
【样本提供：名古屋大学 Mitsugi Yui 教授]
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