在固体氧化物燃料电池(SOFC)的长期运行中,早期识别退化机制对于保障其稳定性至关重要。开发了一种一维瞬态基本反应动力学模型,该模型考虑了化学与电化学反应的耦合效应、电极微结构、电荷和质量传输过程,以及表面吸附碳的详细演化反应。
研究亮点在于采用总谐波失真分析(THDA)方法,通过模拟计算,确定了用于检测阳极碳沉积故障的模式。研究表明,THDA方法能够有效识别SOFC操作早期阶段的碳积累行为,并区分由碳沉积引起的特定退化机制。具体而言,阻碍电荷传递反应可在100–4000 Hz的频率范围内被检测,而阳极内部气体扩散过程的阻碍则可在0.01–10 Hz的频率范围内被识别。
作者:
Yuqing Wang是北京理工大学机电学院的副教授,专注于燃料电池和先进动力研究。在固体氧化物燃料电池领域有显著研究成果,并获得了多项荣誉和奖项。
文献:
Simulation of Total Harmonic Distortion of Solid Oxide Fuel Cells for Carbon Deposition Detection
Citation:Yinan Wang et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 114502 DOI:10.1149/1945-7111/ad8a94