トヨタのミライ:1台に白金19.2gを使用(動画):  Toyota Mirai: на один блок використовується 19,2 г платини: Toyota Mirai: 19.2g of platinum is used for one unit:  Toyota Mirai:1台使用19.2g白金:

トヨタのミライ:1台に白金19.2gを使用(動画): 
Toyota Mirai: на один блок використовується 19,2 г платини:
Toyota Mirai: 19.2g of platinum is used for one unit: 
Toyota Mirai:1台使用19.2g白金:

ーFCセルの構造・材料分析を実施ー

セルの元素組成を分析:

日経クロステックは、

分析・計測の堀場製作所の協力を得て、FCセルの構造・材料分析を行った。

ミライ の分析結果:

「1台のミライには、19.2gのPtが含まれていること」が明らかになった。

白金1gの価格:

4400円(2022年3月15日)であるので、19.2gは8万4480円となる。  

ミライ のFCセル構造:

FCセルの構造は、

水素流路側から酸素の流路側に向けて、次の層構造をしていることが分かった。

  • 水素流路を兼ねるアノードセパレーター、
  • ガス拡散層、
  • 撥水層(はっすい)、
  • アノード極触媒、
  • 高分子電解質膜、
  • カソード極触媒、
  • 撥水層、
  • ガス拡散層、
  • カソードセパレーターである。

ガス拡散層:
触媒に充分の気体分子を送り込むための層、

撥水層:
反応で生じた水分を素早く排出する層、

燃料電池の反応:

「アノードとカソードの触媒」および「高分子電解質膜」で構成される。

MEA(Membrane Electrode Assembly、膜電極接合体)で進む。

材料分析を実施:

さらに材料分析によって、次のことが明らかになった。

(1)アノード、カソードのセパレーター

アノード、カソードのセパレーターは、

「隣り合うセルと化学的に隔離し、発電した電力を取り出す集電体」として働く。

アノード、カソードのセパレーターは、

DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)で、コーティングしたチタン(Ti)だった。

(2)アノード極触媒はPt
(3)カソード極触媒はPtとCoの触媒

ただし、鉄(Fe)も検出されたことから、Fe系の触媒も含む可能性がある

(4)酸素側の撥水層

酸素側の撥水層で、フッ素(F)を検出した。

水素側の撥水層で、フッ素(F)は検出なし。

発生した水を流しやすくするために、入れている可能性がある。

(5)高分子電解質膜

縦方向で硫黄(S)とFの濃度が異なる。

3層(Sリッチ層/Fリッチ層/Sリッチ層)で構成されている。

(6)電解質膜の劣化防止

電解質膜の劣化を防ぐために、

ラジカルクエンチャー*成分としてセリウム(Ce)を含有する。

日経クロステック(xTECH)

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01940/031600016/

Toyota Mirai: на один блок використовується 19,2 г платини:

-Аналіз структури та матеріалів FC клітини-

Аналізуючи елементний склад клітин:

Nikkei Cross Tech

У співпраці з ТОВ «ХОРІБА» для аналізу та вимірювань ми проаналізували структуру та матеріали клітин FC.

Результати аналізу Мірай:

«Один Mirai містить 19,2 г Pt», — стало зрозуміло.

Ціна 1 г платини:

Оскільки це 4400 ієн (15 березня 2022 року), 19,2 г становить 84 480 ієн. Це було

Структура клітин FC Mirai:

Будова клітини FC є

Було виявлено, що така структура шару утворилася від сторони шляху потоку водню до сторони шляху потоку кисню.

Анодний сепаратор, який одночасно виконує роль шляху потоку водню,
Газодифузійний шар,
водовідштовхувальний шар,
Анодний електродний каталізатор,
Поліелектролітна мембрана,
катодний електродний каталізатор,
водовідштовхувальний шар,
Газодифузійний шар,
Це катодний сепаратор.
Газодифузійний шар:
Шар для подачі достатньої кількості молекул газу в каталізатор,

Водовідштовхувальний шар:
Шар, який швидко зливає воду, що утворюється в результаті реакції,

Реакція паливних елементів:

Він складається з «анодного і катодного каталізатора» та «поліелектролітної мембрани».

Перейдіть до MEA (Збірка мембранного електрода).

Провести аналіз матеріалу:

Подальший аналіз матеріалу показав наступне:

(1) Анодні та катодні сепаратори

Анодні та катодні сепаратори

Він працює як «струмоприймач, який хімічно ізолює сусідні клітини та витягує вироблену енергію».

Анодні та катодні сепаратори

Це був титан (Ti), покритий DLC (алмазоподібний вуглець).

(2) Анодним електродним каталізатором є Pt
(3) Катодний електродний каталізатор являє собою Pt і Co каталізатор.

Однак, оскільки залізо (Fe) також було виявлено, воно може включати каталізатори на основі Fe.

(4) Водовідштовхувальний шар на стороні кисню

Фтор (F) був виявлений у водовідштовхувальному шарі на стороні кисню.

Фтор (F) не виявляється у водовідштовхувальному шарі з боку водню.

Його можна додати, щоб полегшити змивання утвореної води.

(5) Поліелектролітна мембрана

Концентрації сірки (S) і F відрізняються у вертикальному напрямку.

Він складається з трьох шарів (S-багатий шар / F-багатий шар / S-багатий шар).

(6) Запобігання руйнуванню електролітної мембрани

Щоб запобігти руйнуванню електролітної мембрани

Містить церій (Ce) як гаситель радикалів * компонент.

Nikkei Cross Tech (xTECH)