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日立手持式光譜儀在氫燃料電池質(zhì)量控制中發(fā)揮的作用!

發(fā)表時(shí)間:2024-08-28 16:33

在減少碳排放的競(jìng)賽中,燃料電池技術(shù)發(fā)展迅速。鋰離子電池技術(shù)和氫燃料電池系統(tǒng)都能助力有關(guān)減少世界二氧化碳排放的解決方案。

燃料電池分為三個(gè)主要組成部分:兩個(gè)電極(負(fù)極和正極)以及夾在兩個(gè)電極之間的電解質(zhì)。用于汽車動(dòng)力的氫燃料電池采用聚合物電解質(zhì)膜(PEM)作為電解質(zhì),因此也被稱為聚合物電解質(zhì)膜燃料電池。它們也被稱為質(zhì)子交換膜燃料電池,其電極通常涂有混有鉑(Pt)顆粒的導(dǎo)電碳。鉑(Pt)是燃料(氫)和氧化劑(氧氣)持續(xù)轉(zhuǎn)化為電能的催化劑。

在制造過(guò)程中,為保證電池中的有效化學(xué)反應(yīng)并**限度地降低原材料成本和成品浪費(fèi),控制電極表面鉑鍍層的均勻性以及電極表面鉑的數(shù)量或重量至關(guān)重要。

為了實(shí)現(xiàn)高性能、提高產(chǎn)量并通過(guò)減少?gòu)U物來(lái)支持可持續(xù)發(fā)展,我們可以運(yùn)用能量分散X射線熒光(EDXRF)光譜法進(jìn)行快速質(zhì)量控制。這種技術(shù)是最簡(jiǎn)單的元素分析技術(shù)之一,可以大大提高質(zhì)量檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。

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氫燃料電池用于更清潔環(huán)保的出行


在理論上,氫燃料電池是一種零排放的理想能源形式。只需將燃料-氫(由于氫含量豐富而被歸類為可再生能源)和空氣輸送到電池的電極,電池即可產(chǎn)生電能、熱能以及水。相比其他傳統(tǒng)的能源形式,氫燃料電池不會(huì)排放溫室氣體,其**的副產(chǎn)品是水和熱量。而熱量可以被重新利用,提高系統(tǒng)的效率,使其比單獨(dú)的發(fā)電系統(tǒng)更加**。

然而,像鋰離子電池仍然需要使用化石燃料來(lái)提供充電用電一樣,化石燃料的大量能量也常用于生產(chǎn)氫氣,這使得它們的整體綠色環(huán)保信譽(yù)度并不高。幸運(yùn)的是,其他制氫工藝正在開(kāi)發(fā)中,進(jìn)一步提高了氫燃料電池的環(huán)保信譽(yù)度。

此外,隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能以及用于發(fā)電的生物質(zhì)能等可再生能源的不斷發(fā)展,綠色環(huán)保情況正在逐步改善。這些可再生能源提供更加清潔、經(jīng)濟(jì)的能源來(lái)源,也促進(jìn)氫燃料電池的普及和推廣。



聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEM)


氫燃料電池技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于它可以在相對(duì)較低的溫度下使用,并且其電能輸出易于變化-這兩種情況都是個(gè)人車輛使用的必要條件。

PEM使用鉑作為催化劑,在負(fù)極將氫轉(zhuǎn)化為H+和電子(氫氧化反應(yīng)),并在正極作為氧化還原反應(yīng)的催化劑,產(chǎn)生與氫離子結(jié)合生成水的氧。

就鉑鍍層的質(zhì)量而言,無(wú)論是在膜上的重量還是存在的鐵(Fe)顆粒異物方面,其都對(duì)燃料電池的運(yùn)行有重大影響。就鐵而言,鐵顆??赏ㄟ^(guò)原材料和工藝設(shè)備的磨損,從而進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程。當(dāng)鐵存在于燃料電池中時(shí),鐵可與過(guò)氧化氫(H2O2)反應(yīng)并形成自由基(芬頓反應(yīng))。這種反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電池離子交換膜損壞和燃料電池劣化。

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日立X-MET8000手持式X射線熒光(XRF)分析儀無(wú)需電源或工作臺(tái),是對(duì)鍍層進(jìn)行分析的理想選擇。其堅(jiān)固性(IP54防護(hù)等級(jí))和較長(zhǎng)的電池壽命(一次充電可使用10-12小時(shí)),使其成為需要使用真正的便攜式工具(如:來(lái)料檢驗(yàn))。

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