隨著新能源補充不可再生能源，全球能源格局正在迅速變化， 燃料電池將成為新能源基礎設施的重要組成部分，實現智能環保應用提供本地化的能源產生。 特別是在交通運輸領域，由氫燃料電池驅動的電動汽車已獲得越來越廣泛的認可，并且很快將有可能與電池供電的電動汽車競爭。 與電池驅動的汽車不同，燃料電池汽車具有快速充電的優勢，而電池驅動的汽車至少需要30分鐘才能充滿電。  另外，與當前的鋰離子電池不同，燃料電池電極材料不使用任何有毒元素。  
 
      我們的分析解決方案解決了燃料電池開發和優化中的許多問題，例如原位質子交換膜燃料電池中聚合物穩定的固體氧化物燃料電池的結構變化和催化劑效率。 特別是，我們的儀器可以分析PEMFC正極和負極中用作電化學反應催化劑的碳載鉑，如何影響燃料電池的效率。 在給定的Pt負載下，控制燃料電池效率的關鍵參數是Pt粒度，碳聚集體的大小以及控制催化劑層微觀和宏觀結構的催化劑油墨配方。分析這些因素有助于制造商開發最高效的燃料電池。  
 
      如何確保燃料電池催化劑具有更高的比活度？  
  電池依靠昂貴的催化劑進行氫氧化反應和氧還原反應。 分散在碳載體上的催化劑顆粒的大小直接影響催化活性。 較小的分散良好的催化劑顆粒具有較大的表面積，因此在給定的催化劑負載下具有更好的比活和質子轉化效率。  
 
      然而，取決于載體碳基質的微觀結構，由于通過晶體遷移的聚結或通過改進的奧斯瓦爾德成熟度的增長，當在高溫下使用燃料電池時，較小的顆粒可能會發生變化。 變得更大。 碳聚集體的微觀結構在有效的離子遷移中也起著重要的作用。 因此，催化劑粒徑和碳聚集體粒徑均在優化燃料電池電極中的催化劑活性方面起重要作用。  
      如何測量催化劑粒徑 
      X射線透視檢查儀晶粒尺寸測量可用于估算催化劑的粒徑。 這是因為微晶尺寸可以與金屬納米顆粒中的粒徑相同，通常在1-10nm的范圍內。 可以使用X射線透視檢查儀精確地執行此測量。 具體而言，可以使用X射線透視檢查儀進行原位燒結，以了解催化劑顆粒隨燒結溫度如何變得更粗糙，從而可以更準確地分析電池中的催化劑活性。  我們的儀器可以深入了解催化劑粒徑和粗化如何影響燃料電池效率。  
 
      如何測量碳骨料的大小
      燃料電池催化劑中的碳顆粒可以聚集為0.5-5μm的高度伸長的形狀。 分析這些形狀有助于燃料電池開發人員最大程度地提高效率。  我們的X射線透視檢查儀是使用激光衍射進行粒度測量的領先行業標準。 樣品可以干粉或漿液分散體的形式進行測量。  
      另一種測量碳聚集體的方法是動態光散射， 光散射通過分析分散在液體中的顆粒的布朗運動來測量粒徑。 較大的粒子漂移較慢，而較小的粒子漂移較快。 光散射對于碳顆粒的1-1000 nm粒徑范圍非常精確。 在此范圍內，顆粒不會因重力而沉降。 我們的儀器是使用光散射測量漿液中碳聚集體粒度的理想儀器。

      如何測量催化劑墨水的穩定性
      在催化劑油墨中，負載在碳上的催化劑顆粒與離聚物一起分散在液體中，通常具有表面電荷。這些顆粒的團聚會導致涂層不均勻，從而導致離子傳輸的高阻力。可以通過測量與表面電荷有關的zeta電位來分析和防止這種情況。ζ電位大（超過30mV）的顆粒會排斥并且不易團聚，從而產生更穩定的油墨。 的激光粒度儀，除了測量粒度，還可以測量ζ電勢。特別地，它適合于使用測量高濃度樣品的專用電池來測量導電樣品，例如催化劑墨水。這使開發人員可以生產更穩定的墨水，從而實現更高效的燃料電池。