固體氧化物燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置,其具有低污染、高效率、燃料靈活等優(yōu)點(diǎn),且不受卡諾循環(huán)的限制,因而成為目前廣泛研究的極具潛力的新能源系統(tǒng)之一。研究電池毒化機(jī)理,優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)并延長(zhǎng)其使用壽命是目前研究的主要挑戰(zhàn)。燃料電池實(shí)驗(yàn)研究周期長(zhǎng),成本高,因此制約商業(yè)化的發(fā)展。如何結(jié)合高效、低成本的仿真計(jì)算方法研究電池?zé)釕?yīng)力分布及電池陽(yáng)極催化劑毒化機(jī)理是目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此,本文以研究電池?zé)釕?yīng)力分布和探究電池毒化機(jī)理為目標(biāo)進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的工作:首先,通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研概述了仿真與計(jì)算在固體氧化物燃料電池研究中的應(yīng)用,包括燃料電池工作原理、分類與發(fā)展應(yīng)用,以及仿真模擬和第一性原理計(jì)算在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域中的應(yīng)用。其次,基于冷凍流延材料電導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果,構(gòu)建固體氧化物單電池宏觀模型,從電子/離子輸運(yùn)角度分析各向異性材料電導(dǎo)率變化對(duì)電池性能的影響。接著,基于燃料電池單電池模型,從物質(zhì)傳輸、熱量傳遞等角度綜合分析多物理場(chǎng)耦合情況中溫度梯度造成電池?zé)釕?yīng)力的分布情況。模型還假設(shè)將電池置于特定的電堆環(huán)境下,研究固定約束對(duì)電池內(nèi)部應(yīng)力的影響。此外,還對(duì)比探討了材料力學(xué)性能不匹配程度增加...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作背景與意義
    1.2 燃料電池的發(fā)展與分類
    1.3 燃料電池工作原理
    1.4 第一性原理理論
    1.5 存在的問(wèn)題及課題的提出
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 各向異性電導(dǎo)率對(duì)電池性能的影響
    2.1 冷凍流延法制作的電極材料
    2.2 單電池幾何結(jié)構(gòu)
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 陽(yáng)極支撐固體氧化物燃料電池?zé)釕?yīng)力分布
    3.1 物理模型與數(shù)值方程
        3.1.1 物理模型與假設(shè)
        3.1.2 控制方程
            3.1.2.1 重整反應(yīng)
            3.1.2.2 熱應(yīng)力耦合
            3.1.2.3 邊界條件
    3.2 結(jié)果與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于熱應(yīng)力分析的固體氧化物燃料電池集流體優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 物理模型與數(shù)值方程
        4.1.1 物理模型與假設(shè)
        4.1.2 邊界條件和求解方法
    4.2 結(jié)果與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 P、CL與NI的吸附催化與相互作用的鈍化效應(yīng)
    5.1 表面模型和計(jì)算方法
    5.2 計(jì)算結(jié)果分析
    5.3 毒化后應(yīng)力仿真
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3796898