Toyota
  • Корпоративным клиентам
  • Корпоративным клиентам
Toyota Центр Кунцево
г. Москва, ул. Горбунова, д.14

Сотрудники в научно-исследовательском центре «Тойота» разработали инновационный метод наблюдения за наночастицами. Теперь, при помощи этого метода за процессом деградации катализатора — части состава водородных топливных элементов — можно наблюдать в режиме реального времени. В ближайшем будущем благодаря этому открытию возможно появление более выносливых блоков топливных элементов нового поколения.

Работа проводилась совместно с Японским центром тонкой керамики (JFCC). Разработанная методика позволила проанализировать процессы, приводящие к снижению химической активности платинового катализатора блока топливных элементов.

Данное открытие позволяет проследить за процессом «укрепления» наночастиц, когда химическая активность катализатора снижается за счет увеличения платиновых частиц и уменьшения площади их поверхности.

Новый метод наблюдения позволяет обнаружить на угольном носителе места скопления укрупненных наночастиц платины, а также измерить изменение уровня выходного напряжения топливного элемента в процессе укрупнения. Изобретенный исследователями «Тойота» способ позволит также сравнить характеристики разных материалов-носителей для нанесения катализатора.

Предпосылки научно-исследовательской деятельности

Топливные элементы вырабатывают электроэнергию за счет химической реакции газообразного водорода и кислорода. Каждый отдельный топливный элемент в блоке осуществляет превращение химической энергии топлива в электричество в процессе электрохимической реакции, в которой водород используется со стороны анода и кислород на стороне катода. Единственным побочным продуктом реакции является обычная вода.

В процессе реакции молекулы водорода разделяются на электроны и катионы водорода на стороне анода. На платиновом катализаторе анода молекулярный водород теряет электроны. Поток электронов движется к катоду кислорода, вырабатывая электроэнергию для питания электродвигателя. Между тем, катионы водорода проводятся через полимерную мембрану на сторону катода, где при соединении с кислородом образуется вода. Для этой реакции в качестве катализатора также используется платина

Вывод: платина — необходимый компонент для выработки электроэнергии в топливных элементах, влияющих повышение их эффективности. Сложность заключается в том, что платина — редкий и дорогостоящий элемент. Во время реакции наночастицы платины укрупняются, как следствие — снижение количества электроэнергии, созданного топливным элементом. Чтобы предотвратить укрупнение частиц и поддержать каталитическую производительность, необходимо опознать процессы, приводящие к укрупнению частиц. Но малые размеры наночастиц платины значительно усложняют процесс наблюдения при помощи стандартных средств.

Особенности методики наблюдения, разработанной специалистами «Тойота»

Обычный способ наблюдения за поведением наночастиц платины заключается в сравнении размеров частиц в фиксированной точке до и после реакции. С помощью этого традиционного метода было обнаружено, что наночастицы платины после реакции укрупняются, а их химическая активность снижается. Но вот выяснить причины такого поведения не представлялось возможным

Новый метод, разработанный исследователями «Тойота», предполагает использование для наблюдений образца, в котором среда и условия полностью соответствуют тем, что возникают в топливных элементах в процессе выработки энергии. Этот метод, в дополнение к недавно разработанной методике подачи напряжения на образцы, установленные внутри просвечивающего электронного микроскопа, позволяет наблюдать процесс укрупнения частиц в реальном времени на всех этапах выработки электроэнергии. Просвечивающий электронный микроскоп позволяет наблюдать и анализировать материалы, размеры которых находятся в нанодиапазоне (0,1 нм).

[[ state.complectation.FullTitle ]]
[[ state.complectation.Brand.Title ]]
[[ state.complectation.Model.Title ]] [[ state.complectation.Title ]]
[[ state.complectation.Modification.Drivetrain.Id | dwtFormat:'numeric' ]], [[ state.complectation.Modification.Engine.Volume | number:1 ]] л., [[ state.complectation.Modification.Engine.Fuel.title ]]?, [[ state.complectation.Modification.Transmission.Type | transmissionFormat:'long' ]]
Поле автоматически заполнится,
когда Вы определитесь с комплектацией Посмотреть автомобили в наличии
Поле автоматически заполнится,
когда Вы определитесь с комплектацией Посмотреть автомобили в наличии
[[ specialOfferService.getCurrentProfitPercent(state.prices) | number:0 ]]% Использование выгоды на
Максимальная выгода составляет - [[ specialOfferService.getMaxProfit(state.prices) | number ]] 
[[ state.complectation.FullTitle ]]
[[ state.complectation.Brand.Title ]]
[[ state.complectation.Model.Title ]] [[ state.complectation.Title ]]
[[ state.complectation.Modification.Drivetrain.Id | dwtFormat:'numeric' ]], [[ state.complectation.Modification.Engine.Volume | number:1 ]] л., [[ state.complectation.Modification.Engine.Fuel.title ]]?, [[ state.complectation.Modification.Transmission.Type | transmissionFormat:'long' ]]
Мы сохраним список просмотренных автомобилей,
чтобы вы могли к нему вернуться

Посмотреть
Добавляйте автомобиль в избранное,
чтобы посмотреть его еще раз позже

Посмотреть
[[ use ? 'Используются персональные условия' : 'Используются стандартные условия']]
<--callbackhunter--> <-- /callbackhunter-->