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科學家首次獲得FC中冰的分布圖

2026-04-12 23:13:534072

據http://fuelcellsworks.com/報道：來自瑞士國家實驗室（PSI）的研究人員首次成功捕捉到了燃料電池中冰和液態水的分布圖像。研究人員采用一種全新的圖像捕集技術：利(li)用(yong)兩(liang)束(shu)連(lian)續(xu)地(di)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)中(zhong)子(zi)能(neng)量(liang)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)來(lai)區(qu)別(bie)分(fen)布(bu)有(you)液(ye)態(tai)水(shui)和(he)冰(bing)的(de)不(bu)同(tong)區(qu)域(yu)，該(gai)方(fang)法(fa)可(ke)信(xin)度(du)極(ji)高(gao)，因(yin)此(ci)有(you)望(wang)解(jie)決(jue)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)在(zai)車(che)載(zai)工(gong)況(kuang)下(xia)冰(bing)塊(kuai)堵(du)塞(sai)膜(mo)電(dian)極(ji)孔(kong)道(dao)從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)的(de)一(yi)大(da)主(zhu)要(yao)難(nan)題(ti)。這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)於(yu)2014年6月14日發表在國際頂級期刊《物理評論快報》上。在zai燃ran料liao電dian池chi運yun行xing過guo程cheng中zhong，如ru果guo冰bing在zai電dian池chi內nei部bu的de孔kong結jie構gou中zhong積ji聚ju，將jiang阻zu礙ai氧yang氣qi擴kuo散san至zhi陽yang極ji的de通tong道dao，一yi旦dan陽yang極ji氧yang氣qi供gong應ying不bu足zu，將jiang嚴yan重zhong影ying響xiang燃ran料liao電dian池chi的de運yun行xing，進jin而er導dao致zhi電dian池chi崩beng潰kui。此ci外wai，如ru果guo水shui不bu及ji時shi排pai出chu，一yi旦dan結jie成cheng冰bing，由you於yu體ti積ji膨peng脹zhang將jiang對dui電dian池chi元yuan件jian造zao成cheng破po壞huai。利(li)用(yong)中(zhong)子(zi)檢(jian)測(ce)的(de)原(yuan)理(li)在(zai)於(yu)氫(qing)原(yuan)子(zi)對(dui)中(zhong)子(zi)具(ju)有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)散(san)射(she)作(zuo)用(yong)。如(ru)果(guo)中(zhong)子(zi)束(shu)通(tong)過(guo)富(fu)含(han)氫(qing)原(yuan)子(zi)的(de)介(jie)質(zhi)，則(ze)其(qi)強(qiang)度(du)將(jiang)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。在(zai)雙(shuang)譜(pu)中(zhong)子(zi)照(zhao)相(xiang)技(ji)術(shu)中(zhong)，中(zhong)子(zi)能(neng)量(liang)減(jian)弱(ruo)的(de)程(cheng)度(du)與(yu)水(shui)分(fen)子(zi)的(de)動(dong)能(neng)有(you)關(guan)。而(er)冰(bing)的(de)動(dong)能(neng)遠(yuan)遠(yuan)低(di)於(yu)水(shui)，因(yin)此(ci)冰(bing)與(yu)水(shui)能(neng)被(bei)輕(qing)易(yi)地(di)識(shi)別(bie)出(chu)來(lai)。在(zai)傳(chuan)統(tong)中(zhong)子(zi)檢(jian)測(ce)試(shi)驗(yan)中(zhong)，如(ru)果(guo)我(wo)們(men)要(yao)檢(jian)測(ce)冰(bing)與(yu)水(shui)的(de)存(cun)在(zai)，必(bi)須(xu)首(shou)先(xian)知(zhi)道(dao)水(shui)層(ceng)的(de)厚(hou)度(du)，而(er)這(zhe)在(zai)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)中(zhong)幾(ji)乎(hu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)成(cheng)的(de)任(ren)務(wu)。而(er)在(zai)本(ben)研(yan)究(jiu)中(zhong)能(neng)通(tong)過(guo)兩(liang)束(shu)連(lian)續(xu)的(de)中(zhong)子(zi)束(shu)輕(qing)鬆(song)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)難(nan)題(ti)。除此之外，PSI研究人員還通過該項技術成功發現了證明燃料電池中存在過冷水的直接證據，他們發現燃料電池中存在一部分低至零下7.5℃deyetaishui。zheyifaxianyoulidizhichenglezhiqiandejiashe，qiyiyibuyayuranliaodianchiguolengshuililundetichu，tongshiduiranliaodianchizaishijigongkuangzhongdecaozuowendujuyouzhongyaodezhidaoyiyi。