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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)表時間:2024-08-28 16:33

在減少碳排放的競賽中,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。

燃料電池分為三個主要組成部分:兩個電極(負極和正極)以及夾在兩個電極之間的電解質(zhì)。用于汽車動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。

在制造過程中,為保證電池中的有效化學反應并**限度地降低原材料成本和成品浪費,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。

為了實現(xiàn)高性能、提高產(chǎn)量并通過減少廢物來支持可持續(xù)發(fā)展,我們可以運用能量分散X射線熒光(EDXRF)光譜法進行快速質(zhì)量控制。這種技術(shù)是最簡單的元素分析技術(shù)之一,可以大大提高質(zhì)量檢測的效率和準確性。

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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)保信譽度并不高。幸運的是,其他制氫工藝正在開發(fā)中,進一步提高了氫燃料電池的環(huán)保信譽度。

此外,隨著風能、太陽能以及用于發(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)濟的能源來源,也促進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)勢在于它可以在相對較低的溫度下使用,并且其電能輸出易于變化-這兩種情況都是個人車輛使用的必要條件。

PEM使用鉑作為催化劑,在負極將氫轉(zhuǎn)化為H+和電子(氫氧化反應),并在正極作為氧化還原反應的催化劑,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,無論是在膜上的重量還是存在的鐵(Fe)顆粒異物方面,其都對燃料電池的運行有重大影響。就鐵而言,鐵顆??赏ㄟ^原材料和工藝設(shè)備的磨損,從而進入生產(chǎn)過程。當鐵存在于燃料電池中時,鐵可與過氧化氫(H2O2)反應并形成自由基(芬頓反應)。這種反應會導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)分析儀無需電源或工作臺,是對鍍層進行分析的理想選擇。其堅固性(IP54防護等級)和較長的電池壽命(一次充電可使用10-12小時),使其成為需要使用真正的便攜式工具(如:來料檢驗)。

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