豐田公開減少燃料電池車鉑用量技術

據日經BP社報道：豐田在2015年5月舉辦的汽車技術會春季大會（主辦：日本汽車技術會）shang，yiranliaodianchicheboshiyongliangdexingweifenxiweizhutifabiaoleyanjiang。ranliaodianchidanyuanzhongshiyongbozuoweicujinhuaxuefanyingdecuihuaji，dansuizheshiyongshijiandetuiyi，bokelidelijinghuizengda，daozhixingnengxiajiang。zheyici，fengtianquerenlefadianshibolijingzengdadebianhuaguocheng
，zheyouzhuyujiangdibodeshiyongliang。 關於鉑顆粒增大的原因，以前一直被認為是鉑溶解
、鉑顆粒移動造成的凝集

，以及擔體材料碳的氧化所致，但一直沒有能夠證實。為此，豐田開發出了全球首個利用TEM（透射電子顯微鏡）
，在加載發電電壓時實時觀察鉑電極催化劑變化的方法。 過去觀察鉑電極時的做法是，分別對初始狀態下的鉑微粒和電壓降低時的鉑微粒進行TEM觀察
，然後比較二者的結果。但這種方法觀察不到鉑微粒的增大過程。為此
，豐田製作了能在TEM內部再現燃料電池催化劑的化學反應的體積極小的電化學電池，嚐試觀察了鉑顆粒增大的真實過程。

利用TEM實時觀察的必要條件
，是電子束必須要穿透樣品，厚度要在幾百nm以下。而市售芯片達不到這個要求，芯片中沒有電流通過，因此再現性差，顆粒圖像不清晰，再現率僅為10％。 為此，豐田運用MEMS技術

，開發出了利用厚度在幾百nm以下的氮化矽（SiN）膜密封電解液的電池。這一成果可使再現率提高到95％，能夠實時觀察到鉑微粒增大的過程，而且實現了觀察視頻與電化學測量結果的同步化。 觀guan察cha結jie果guo表biao明ming
，鉑bo微wei粒li會hui在zai碳tan上shang移yi動dong並bing聚ju集ji，從cong而er導dao致zhi顆ke粒li增zeng大da。利li用yong這zhe種zhong觀guan察cha方fang法fa
，可ke以yi向xiang樣yang品pin芯xin片pian施shi加jia實shi際ji行xing駛shi模mo式shi下xia的de電dian壓ya變bian化hua，明ming確que該gai狀zhuang態tai下xia鉑bo微wei粒li的de行xing為wei，開kai發fa出chu符fu合he行xing駛shi狀zhuang態tai的de材cai料liao
，有you助zhu於yu延yan長chang燃ran料liao電dian池chi的de壽shou命ming
、降低鉑使用量。（特約撰稿人：伊東敏夫

，芝浦工業大學）