瓦楞式固体氧化物燃料电池的结构优化

建立了瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)三维模型,并基于有限元方法对其进行了模拟计算。针对多孔电极内反应物分布不均、SOFC输出性能受限这一问题,以改善多孔电极内物质的传输和提升电池的输出功率为目标,考察了肋宽和阴极厚度对瓦楞式SOFC气体摩尔分数分布、温度分布、性能曲线以及极化损失的影响。结果表明:肋宽与阴极厚度的比值λ对SOFC多孔电极内气体的质量传输,以及电池的输出性能均有着重要影响:较小的肋宽有利于反应物在多孔电极内充分扩散,可以改善气体分布的均匀性、降低电池的浓差极化、提升电池输出性能;阴极厚度的增加则会使SOFC温度升高,从而使活化极化降低,电池的性能得到优化。考虑肋宽和阴极厚度对SOFC性能的协同影响可知,采用较小的λ值,可以改善电极内气体分布的均匀性,使电池的总极化损失减小,输出性能也因此得到提升。λ从10.00减小到3.33时,电池的最大平均功率密度提升了53.68%。

瓦楞式与平板式固体氧化物燃料电池的性能研究

良好的流道形式可以促进反应气体在通道和多孔电极中的传递和扩散,进而提升固体氧化物燃料电池(SOFC)的性能。构建了两种SOFC模型:瓦楞式和平板式。研究结果表明:瓦楞式与平板式SOFC的功率密度在电池工作电压0.6 V时都达到最大,此时瓦楞式SOFC的功率密度为7419 W/m^(2),比平板式6982 W/m^(2)提升了437 W/m^(2),功率密度增加了6.26%。瓦楞式流道结构SOFC中通道内反应气体速度整体提升,阴极氧气平均摩尔浓度对比增加0.69 mol/m^(3)。四种流道改进下,结合温度与功率密度,可知53°时,瓦楞式SOFC性能达到最优。

瓦楞式固体氧化物燃料电池的数值研究

在电池反应面积、电极和电解质厚度相同的前提下,建立了105°、120°、135°和150°这4种不同流道夹角的瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三维数学模型。模拟了不同流道夹角对电池内部组分分布、最大温差和电性能的影响。模拟结果表明:流道夹角的增大对燃料流道上方阳极内部的气体传输和拐角效应有积极影响,但对与连接体接触的阳极内部气体扩散有抑制作用。当流道夹角从105°增加到135°时,流道夹角每增加15°,电池最大温差降低6.18%,而电性能变化不大。流道夹角为150°的瓦楞式固体氧化物燃料电池在拐角线处的氢气摩尔分数比105°的平均提高了11.3%。综合对比可以发现,瓦楞式SOFC的流道夹角应选择135°为宜。

一种新型的瓦楞式双面叠合墙的应用

某小学综合体建筑施工项目应用了一种新型的瓦楞式双面叠合墙。该种墙体具有自保温隔热、防水的性能,施工工艺也相对简单。论文以该工程项目为例,介绍了这种双面叠合墙的性能和施工工艺流程,为双面叠合墙更广泛的应用提供了参考。

“便捷式模块组合单面瓦楞机”通过鉴定

6月19日，受河南省科技厅委托，焦作市科技局组织河南省专家在焦作温县对河南省远航包装机械有限公司完成的“便捷式模块组合单面瓦楞机”进行了科技成果鉴定。

等离子数字化熔射成形SOFC核心部件PEN及复阻抗分析

采用等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合的方法制备SOFC瓦楞式核心部件PEN。基于交流复阻抗技术对制备的复合电极的电导率进行分析,并与流延法和等离子熔射结合制备的试样对比;采用经典的Arrhenius公式对试样电导率与温度的关系进行定量分析。结果表明,两种工艺制备的试样的电导率均随温度的升高而增大,呈现出明显的NTC效应;与流延和等离子熔射复合的方法相比,等离子数字化熔射成形工艺因为其连续喷涂成形的特点,可以大幅度降低界面接触电阻,提高试样的电导率。

固体氧化物燃料电池流道结构的研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)以其燃料使用种类广泛、全固态、可以实现热电联产等特有的优势,广泛应用于家居、商业、工业热电联产和便携式用电设备等领域,是一种极具发展前景的绿色发电装置。连接体是SOFC的重要部件之一,其流道结构直接影响反应气体的利用率以及燃料电池的排水及散热性能,对SOFC的综合性能有很大的影响,是SOFC的一个重要的研究方向。本文概述了SOFC的常见结构及其特点,包括平板式、管式和瓦楞式结构。并综述了近十余年来SOFC流道的设计与研究进展,以期对SOFC的流道结构设计和研究提供参考。