水素ガス雰囲気下での燃料電池材料の結晶子サイズと粒径分布の評価

燃料電池は、燃料極、固体膜、空気極が一体化した膜/電極接合体と、ガスケットやセパレーターで構成されるセルを複数個つなげたものです。燃料極では水素やメタノールが供給され、触媒反応によりプロトンと電子に分解されます。この反応では触媒としてカーボンに担持したPtナノ粒子を用いますが、Pt触媒の平均粒径の増大が燃料電池の劣化に強く関係していることが知られています。ここでは、赤外線加熱高温装置を用いて水素雰囲気下でＸ線回折プロファイルをその場観察し、Ptナノ粒子の結晶子サイズを評価しました。加えて、水素導入前後でPtナノ粒子のＸ線小角散乱プロファイルを測定し、平均粒径とその粒径分布を調べました。