蔡司场发射扫描电镜燃料电池原位研究解决方案

 　　可再生能源作为国家双碳目标的重要实施路径，其中氢能是不可忽视的一环，而2024年两会政府工作报告首次明确提及“氢能”作为2024年新兴产业培育的重要方向，相关的前沿热点研究层出不穷。

　　蔡司君很高兴的看到，蔡司扫描电镜燃料电池原位解决方案助力客户研发燃料电池过程中的新材料，实现科研新突破。我们整理了部分用户的实战案例，分享给大家。

　　Pt作为质子交换膜燃料电池中最常用的电催化剂，仍然遭受各种类型的退化。来自瑞典科技大学的Wickman研究团队利用蔡司原位电化学显微成像技术，在燃料电池正常工作条件下进行加速应力测试，研究了阴极催化层Pt纳米颗粒的退化过程。该项研究发现，Pt纳米颗粒主要经历了Ostwald Ripening、晶体迁移和合并等过程，导致平均颗粒尺寸增加约35%，可用电化学活性表面积减少约72%。该项研究为设计更稳定、更耐用的质子交换膜燃料电池提供了重要参考。

　　▲ 蔡司场发射扫描电镜原位研究催化层退化行为。

　　速应力测试: H2/Ar流量100/75 nccm、温度80℃、100% RH。图片来源：见参考文献[1]。

　　▲ 阴极催化层的代表性IL-SEM图像，突出显示了从BOL(新鲜状态)到每次加速应力测试后直到EOL(总共14,000次循环)的不同类型催化剂变化。红色圆圈表示粒子的生长，黄色虚线方块表示迁移和聚结的粒子，蓝色虚线圆圈表示粒子先生长然后收缩。这些标记仅说明了 AST 循环过程中的主要降解效应。Scale bar = 50 nm。