射频辉光放电技术:GD-Profiler 2™ 辉光放电光谱仪

HORIBA 射频辉光放电光谱仪  GD-Profiler 2™ ,助力解决固体氧化物燃料电池(SOFC)与固体氧化物电解池(SOEC)在研发及生产阶段的核心难题。

固体氧化物燃料电池(SOFC)与固体氧化物电解池(SOEC)技术正加速迈向商业化,缩短开发周期、实现工业化量产的问题愈发突出。制造商需同步优化材料性能、扩大产能、提升器件寿命,并依托现场反馈持续迭代技术。

辉光放电光谱仪 GD-Profiler 2™(GD-OES)是强有力的分析利器,可支撑 SOFC、SOEC 全产业链各环节的质量管控、失效分析与对标评测。仪器搭载脉冲射频(RF)技术,仅需数分钟即可获得高分辨多层元素深度剖析图谱,直观呈现多层结构电池内部真实组分分布,助力研发团队高效研判、快速决策。

 


深度剖析 SOFC 与 SOEC , 探索  GD-Profiler 2™ 燃料电池性能测试解决方案


GD-Profiler 2™ 助力 SOFC/SOEC 各岗位攻克研发与生产挑战

射频辉光放电光谱仪 GD-Profiler 2™ ,用于多层材料高分辨元素深度剖析
  • 生产经理: 在大规模制造中确保多层电池(电芯)的质量一致性。
     
  • 机械与工艺工程师:解决诸如铬中毒、直接内重整过程中的积碳以及其他衰减机制等问题。
     
  • 产品经理:寻求快速、数据驱动的洞察,以进行基准测试(对标分析)。
     
  • 研发工程师:分析催化剂迁移、分层或阻挡层形成等衰减机制。
     
  • 技术创新人员:开发下一代固体氧化物(SO)技术,包括中温系统和质子陶瓷电池(PCCs)。

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元素分布分析:SOFC/SOEC 研发与量产的关键表征方法

  1. 生产过程中的质量控制
    SOFC 和 SOEC 是由多种功能性材料组成的精密多层结构。其成分、层厚、均匀性或污染方面的任何偏差都可能影响性能、耐久性和良率。GD-Profiler 2™ 可针对元素均匀性和界面完整性提供快速、可靠的反馈,从而帮助生产团队在整条生产线上保持稳定的质量。
     
  2. 理解降解机制
    诸如六价铬中毒、玻璃密封剂中硅酸盐的析出,或天然气重整过程中产生的碳沉积等挑战,都会严重降低电池的性能和使用寿命。虽然电化学测试能够捕捉这些影响,但 GD-Profiler 2™ 通过精确显示污染物积聚的位置以及哪些界面最易受损,从而揭示了问题的根本原因。
     
  3. 竞争分析
    通过对竞争对手产品进行快速筛选以进行基准测试,可获得有关材料成分、层结构及界面化学性质的宝贵信息——从而确保您在产品开发中保持竞争优势。
     
  4. 更快速的事故分析
    SOFC/SOEC 器件在恶劣环境下运行,导致其退化机制较为复杂。GD-Profiler 2™ 能在数分钟内生成高分辨率的元素深度剖面图,揭示催化剂迁移、分层效应、阻隔层形成以及杂质积聚等现象,且无需传统电镜(SEM/TEM )所需繁琐且高成本的样品前处理工序。 

GD-Profiler 2™ GD-OES 的技术特点与优势:

GD-OES elemental depth profile showing layer thickness and material composition across an SOFC cell structure
  • 可测量从氢到铀的轻元素和重元素浓度
    • 包括关键的 SOFC 和 SOEC 材料:Y、Zr、Sc、Gd、Ce、Sr、Ni、C、O、La、Co、Cr、Sm 等。
       
  • 脉冲式和同步式射频技术
    • 具有高瞬时功率的脉冲射频源,可实现快速样品溅射;通过与脉冲同步采集发射信号,提高信噪比,从而分析多层结构全深度的元素组成。
       
  • 对所有固体样品进行多功能分析,并快速获得结果
    • 仅需平整的固体样品。几分钟内即可生成完整、高质量的分析结果。
       
  • 获得专利*的差分干涉测高技术(DiP)
    • 可实现纳米级直接深度测量,并同时测定元素浓度。
       
  • 高动态范围探测器(HDD)
    • 自动优化发射灵敏度,可在单层完成痕量元素检测,同时对相邻层开展主元素定量分析,两项性能兼得。

 

* DIP 专利号: CN 106662531 A

直面 SOFC 与 SOEC 研发挑战,开启高效表征方案

借助搭载脉冲射频 GD-OES 技术的 GD-Profiler 2™,助力您在 SOFC 和 SOEC 研发过程中,更快、更深入地洞察材料成分、层间完整性以及降解机制。

进一步了解 GD-Profiler 2™ ,探索 GD-OES 如何支撑 SOFC 和 SOEC 的技术路线图落地与迭代。

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