阳极支撑扁管固体氧化物燃料电池阴极厚度对其性能的影响(2)
2。2 控制方程 14
2。2。1 气体扩散方程 14
2。2。2 导电方程 15
2。2。3燃料电池电化学反应 15
2。3 结果分析 17
2。3。1氢气的分布 17
2。3。2水的分布 18
2。3。3氧气的分布 19
2。3。4阳极电势分布 20
2。3。5阴极电势分布 22
第三章 阴极厚度对扁管式SOFC性能的影响 25
3。1 引言 25
3。2阴极厚度对电池性能影响 25
3。3 孔隙率对扁管状SOFC性能的影响 30
3。4 燃料管口宽度对电池性能的影响 33
结 论 34
致 谢 35
参考文献 36
第一章 绪论
1。1 燃料电池简介
(1) 燃料电池定义
燃料电池能够直接将化学能转化成电能，只要能不断的提供燃料，燃料电池就能不断的产生电能，如图1-1所示。而且燃料电池在工作的时候不会被消耗，这是也与普通的传统电池有所区别的地方。燃料电池事实上就是一个能量转换装置。论文网
图1-1 氢-氧燃料电池的基本概念 图1-2 一个简单的燃料电池模型
(2) 燃料电池的基本工作原理
原子中存在着结合键，在一个释放能量的反应中，其生成键所释放的能量一定会大于结合键破坏所需的能量。燃料电池将电子从高能键转向低能键直接从反应中产生电能，当电子定向流动是就形成了电流。
如图1-2，在简单的燃料电池中，反应可以分解成为两个电化学反应。阳极：；阴极：。电解质是一种只能允许离子（带电原子）流通而隔离电子的材料，而电解质能够实现空间的隔离。质子通过电解质流动，电子流向电极和导线，在电路上如果加一个负载，就能使电路工作起来。 (3) 燃料电池的优缺点
相比于普通的传统电池，燃料电池有着共性也有许多优点。然而，燃料电池并不是完美的，它也存在着不足。
a。优点：
①燃料电池效率要远高于内燃机，原因在于它将化学能直接转换成电能。
②燃料电池是内部不可移动的全固态机械结构， 所以有较高的可靠性，在工作上也有着较长的寿命，而且运行状况比较安静。
③燃料电池无消耗，不产生氮氧化物与微颗粒，具有环境友好性。
④在理论上燃料电池能够在功率与容量之间任意缩放。
⑤燃料电池可以通过补充燃料而快速充电，能够提供高的能量密度，而普通电池只能舍弃或者靠插件充电，比较耗时。
b。缺点：
①燃料电池的开发和使用成本较高，只有像航天飞行器上等一些领域才用到了燃料电池。
②功率密度限制了它的发展。
③燃料的存储和可用性带来了更多的问题。氢气是理想的的能源，但是氢气在体积上有较低的能量密度，且难以储存，所以不是很完美。
④燃料电池的局限性还包括启动/停止循环中的耐久度、对工作温度的兼容性及对环境毒性的敏感度[1]。
注：功率密度表示单位体积的燃料电池或者单位质量的燃料电池所能产生的功率
(4) 燃料电池的基本工作过程
燃料电池工作中，电流大小与电极、反应物和电解质相接触的面积成正比。也就是将燃料电池面积扩大一倍，电池所产生的的电流也将会大约增大一倍。如图1-3所示，通常将燃料电池做成扁而薄的平板结构，是为了使面积和体积比最大化，而提供较大的反应面积。电极为高度多孔的，能更好的提高反应面积，同时保证了气体的进入。阳极发生氧化反应，电子从阳极流出；阴极发生还原反应，是电子流入的电极。如图1-4燃料电池的工作可以分为四大步骤：文献综述
下一篇：微合金化压铸模具钢力学性能研究