Toyota Mirai: 19.2g of platinum is used for one unit:
-Analysis of FC cell structure and materials-
Analyzing the elemental composition of cells:
Nikkei Cross Tech
With the cooperation of HORIBA, Ltd. for analysis and measurement, we analyzed the structure and materials of FC cells.
Mirai’s analysis results:
“One Mirai contains 19.2g of Pt,” it became clear.
Price of 1g of platinum:
Since it is 4400 yen (March 15, 2022), 19.2g is 84,480 yen. It was
Mirai’s FC cell structure:
The structure of the FC cell is
It was found that the following layer structure was formed from the hydrogen flow path side to the oxygen flow path side.
Anode separator that doubles as a hydrogen flow path,
Gas diffusion layer,
Water repellent layer,
Anode electrode catalyst,
Polyelectrolyte membrane,
Cathode electrode catalyst,
Water repellent layer,
Gas diffusion layer,
It is a cathode separator.
Gas diffusion layer:
A layer for feeding enough gas molecules into the catalyst,
Water repellent layer:
A layer that quickly drains the water generated by the reaction,
Fuel cell reaction:
It is composed of “anode and cathode catalyst” and “polyelectrolyte membrane”.
Proceed with MEA (Membrane Electrode Assembly).
Conduct material analysis:
Further material analysis revealed the following:
(1) Anode and cathode separators
Anode and cathode separators
It works as a “current collector that chemically isolates adjacent cells and extracts the generated power.”
Anode and cathode separators
It was titanium (Ti) coated with DLC (diamond-like carbon).
(2) The anode electrode catalyst is Pt
(3) The cathode electrode catalyst is a Pt and Co catalyst.
However, since iron (Fe) was also detected, it may include Fe-based catalysts.
(4) Water-repellent layer on the oxygen side
Fluorine (F) was detected in the water-repellent layer on the oxygen side.
Fluorine (F) is not detected in the water-repellent layer on the hydrogen side.
It may be added to make it easier to flush the generated water.
(5) Polyelectrolyte membrane
The concentrations of sulfur (S) and F differ in the vertical direction.
It is composed of three layers (S-rich layer / F-rich layer / S-rich layer).
(6) Prevention of deterioration of electrolyte membrane
To prevent deterioration of the electrolyte membrane
Contains cerium (Ce) as a radical quencher * component.
Nikkei Cross Tech (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)