| 基于格子Boltzmann方法的燃料电池阳极气体与离子传输分布研究 |
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| 引用本文： | 于德海,魏文彬,刘健宏,关勇.基于格子Boltzmann方法的燃料电池阳极气体与离子传输分布研究[J].核技术,2019,42(1). |
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| 作者姓名： | 于德海 魏文彬 刘健宏 关勇 |
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| 作者单位： | 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室 合肥 230026;中国科学技术大学 国家同步辐射实验室 合肥 230026;中国科学技术大学 国家同步辐射实验室 合肥 230026;中国科学技术大学 国家同步辐射实验室 合肥 230026 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家重点研发计划;Supported by National Natural Science Foundation of China;the Major State Basic Research Development Program of China |
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| 摘 要： | 格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)适用于模拟研究固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)复杂多孔阳极内电化学反应过程中微观粒子的传输活动。利用X射线纳米CT成像技术获得SOFC阳极样品在运行2 h和20 h后的三维结构,并在原有研究基础上,利用LBM方法模拟研究增加离子传输对阳极电化学反应的影响,获得阳极内氢气、水的浓度分布和氧离子电流密度分布。结果表明:电池运行20 h后,阳极微结构发生明显变化,有效三相界面长度减少,模拟反应过程中氢气消耗减少,氧离子消耗减少,SOFC的效率降低。通过研究SOFC阳极电化学反应过程中微结构变化、气体与电流密度分布,可以为阳极结构优化提供参考。
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| 关 键 词： | X射线成像 Ni-YSZ阳极 格子玻尔兹曼方法 电流密度 |
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