1. 電極触媒の背景

電気化学技術は、エネルギー部門の脱炭素化と経済のネットゼロへの移行に大きな期待を抱いています。燃料電池や電解槽などの水素技術には、コストと耐久性の制限があります。電極触媒を広く普及させるためには、電極触媒の利用率、活性、耐久性を向上させる必要があります。同様に、長期グリッドエネルギー貯蔵用のREDOXフロー電池は、酸化/還元反応に電極触媒を使用するため、豊富で耐久性のある触媒が必要です。これらの技術は、ナノスケールの電極触媒と多孔質電極に依存して、触媒の表面積と利用率を増加させます。全体として、図 1 に次のことを要約します。X線CT 技術と、それを電気化学デバイスの電極触媒に関連するナノスケールおよびマイクロメートルスケールの現象の研究にどのように適用できるか。

  &注意;2.なぜ電極触媒に X-CT が必要なのですか?

電子顕微鏡やX線分光法などの物理化学的特性評価方法は、電極触媒の開発に大きな影響を与えてきました。SEM、TEM、EDS などの電子顕微鏡技術も、触媒層内の触媒の分布に関する構造情報と元素情報を提供します。さらに、電子ベースの特性評価では、高真空環境を継続的に維持する必要があります。対照的に、X 線源、特に硬 X 線はガス分子との相互作用が少なく、より穏やかなサンプル前処理が必要です。したがって、電気化学デバイスの特性評価に関心のある電極触媒コミュニティは、次のような X 線技術を利用する傾向があります。X線回折、X線断層撮影、および蛍光X線。ミクロンスケールの X 線トモグラフィーは、ミクロンスケールでの電気化学システムの特性評価と理解に非常に有益であり、この技術の使用は、触媒層の形態と物質輸送に対する触媒層の影響の理解に重要な貢献をします。図１に示すように、図３を参照すると、３Ｄ再構成結果およびセグメンテーション結果では、白金アノード、白金を含まないカソード、カソードギャップにおける液体の水の形成、および白金触媒と膨張したフィルムの間の剥離がはっきりと観察され得る。