船用一体式可逆固体氧化物燃料电池的催化反应机理和传递过程的数值模拟分析

为研究可逆固体氧化物燃料电池(reversible solid oxide fuel cell,RSOFC)的催化反应机理和传递过程,基于多物理场传递和多步基元反应模型,采用合成气燃料,建立二维数学模型描述双向可逆工作过程,并通过实验进行验证。结果表明:电极吸附和解附反应分别集中于靠近气体通道和靠近电解质的区域;电极厚度和多孔微结构特征对气体扩散和表面成分分布影响显著。电化学反应集中在靠近电解质层的100μm内。Ni s和CO s是发电和电解的主要表面成分。与宏观气体反应模型相比,表面基元反应模型的结果与实验值更接近。