平板状阳极支撑固体氧化物燃料电池的数值模拟及性能分析

该文建立了平板状阳极支撑固体氧化物燃料电池气体输运三维模型,并对单电池作了数值模拟,分别从气体浓度分布、电势分布及浓度过电势来评价电池性能。结果表明:在高电流密度情况下,当燃料沿燃料通道方向流动未出现低燃料浓度区或产物浓度区时,电池电势在燃料流动方向上变化不大;高燃料利用率或高电流密度时,浓度过电势较高;在低反应物浓度时反应物浓度稍微变化会使浓度过电势有较大的变化;几何结构的变化对反应物在垂直于燃料流动方向阳极/电解质界面的均匀分布几乎没有影响,但对浓度过电势有一定的影响;随着阳极厚度的增大,浓度过电势也相应增大;当阳极孔隙结构参数ε/τ变大时,浓度过电势减小。