Электрокаталитический фон
Электрохимические технологии открывают большие перспективы для декарбонизации энергетического сектора и перехода экономики к чистому нулю. Водородные технологии, такие как топливные элементы и электролизеры, ограничены стоимостью и долговечностью. Необходимо повысить коэффициент использования, активность и долговечность электрокатализаторов, чтобы обеспечить их широкое применение. Аналогичным образом, проточные батареи РЕДОКС для долгосрочного хранения энергии в сети полагаются на электрокатализаторы реакций окисления/восстановления, требуя обильных и долговечных катализаторов. Эти технологии основаны на наноразмерных электрокатализаторах и пористых электродах для увеличения площади поверхности и использования катализатора. В целом на Рисунке 1 обобщеныРентгеновскийТехника компьютерной томографии и ее применение для изучения явлений нано- и микрометрового масштаба, связанных с электрокатализом в электрохимических устройствах.
2.Почему X-Коннектикут необходим для электрокатализа?
Методы физико-химической характеристики, такие как электронная микроскопия и рентгеновская спектроскопия, оказали большое влияние на развитие электрокатализа. Методы электронной микроскопии, такие как СЭМ, ТЭМ и ЭЦП, также могут предоставить структурную и элементную информацию о распределении катализаторов внутри слоя катализатора. Кроме того, электронная характеристика требует постоянного поддержания высокого вакуума. Напротив, источники рентгеновского излучения, особенно жесткого рентгеновского излучения, меньше взаимодействуют с молекулами газа и требуют более щадящей подготовки проб. Поэтому электрокаталитическое сообщество, заинтересованное в характеристике электрохимических устройств, склонно использовать рентгеновские методы, такие какДифракция рентгеновского излучения, рентгеновская томография иРентгеновская флуоресценция.Микронная рентгеновская томография очень полезна для характеристики и понимания электрохимических систем на микронном уровне, и использование этого метода вносит важный вклад в понимание морфологии слоев катализатора и их влияния на массоперенос. Как показано на фиг. 3, в результатах 3D-реконструкции и результатах сегментации можно четко наблюдать платиновый анод, катод, не содержащий платины, образование жидкой воды в катодном зазоре и зачистку между платиновым катализатором и расширенной пленкой.
