燃料電池では、触媒インクの分散不良や乾燥工程での亀裂、空隙構造のばらつきなどが性能・耐久性を大きく左右します。また量産工程では、膜電極接合体（MEA）の微細構造を定量的に理解し、プロセス起因の不具合を早期に特定することが求められます。DNP科学分析センターは、触媒層のナノ構造解析からMEA内部の三次元観察、工程適合性評価まで一貫したサポートを提供。研究段階から量産立ち上げまで、確かな分析技術で開発スピードと品質向上に貢献します。
分析項目
| 部位 | 分析目的 | 使用機器・手法 | 分析事例 |
|---|---|---|---|
| 電解質膜 | 化学構造解析 | 19F、13C-NMR、FT-IR | 電解質膜の組成・構造解析 |
| 劣化の評価 | 19F、13C-NMR、FT-IR | 電解質膜の劣化解析 | |
| 最表面の化学構造解析・劣化の評価 | XPS | 電解質膜の表面分析 | |
| 熱的特性 | TGA | 電解質膜の熱的特性評価 | |
| ドメインサイズ評価 | SAXS | 電解質膜のドメインサイズ評価 | |
| 不純物元素定性･定量 | ICP-MS | 電解質膜の不純物分析 | |
電極
| 電極断面の元素マッピング（Pt,Ru,F） | EPMA | 電極の断面構造の解析 |
| 触媒層の細孔径分布 | 水銀圧入法、ガス吸着法 | 電極触媒層の細孔径分布測定 | |
| 担体カーボンの形態 | TEM | 担体カーボンの形状観察 | |
| 担体カーボンの結晶性 | TEM-ED、ラマン分光 | 担体カーボンの結晶性評価 | |
| 担体カーボンの劣化評価 | ラマン分光 | 担体カーボンの劣化評価 | |
| 触媒金属微粒子の形態 | TEM | 触媒金属微粒子の形態観察 | |
| コロイド粒子のTEM観察 | |||
| Pt/C触媒の耐久性評価 | |||
| EELSによるPtシェル厚みの測定 | |||
| 暗視野STEM像によるPt粒子の露出結晶面の解析 | |||
| 触媒金属微粒子の結晶構造 （格子定数、結晶子径） | XRD、In-Plane回折-XRD、TEM-ED、ラマン分光 | ||
| 触媒金属微粒子担時炭素の形態、元素組成 | TEM、EDS、EELS | 触媒金属微粒子担時炭素の形態、元素組成分析 | |
| MEA | 断面の形態観察 | SEM、TEM | MEA断面の形態観察 |
| 断面の元素マッピング | SEM-EDS | MEA断面の元素マッピング |