2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、作為一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能且環(huán)境友好的發(fā)電方式,燃料電池技術(shù)無疑成為解決當今世界日益突出的能源危機和環(huán)境保護的理想選擇。其中固體氧化物燃料電池(SOFC)以其使用非貴金屬催化劑、無腐蝕性、燃料種類多樣、可以實現(xiàn)熱電聯(lián)供、既可建立大型工業(yè)電站又可構(gòu)建獨立工作電站等諸多優(yōu)勢,而在燃料電池中舉足輕重。
   阻礙包括SOFC在內(nèi)所有燃料電池批量化生產(chǎn)應(yīng)用的瓶頸不僅在于材料和結(jié)構(gòu)方面,對其內(nèi)部工作機制的深入研究更是重要環(huán)節(jié)。尤其SO

2、FC運行在高溫、封閉環(huán)境,其內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)、各種電池反應(yīng)等的測量都非常困難,實驗研究成本昂貴,甚至無法實現(xiàn)。以MonteCarlo為代表的模擬方法以其分子級別微觀動態(tài)優(yōu)勢,且費用低廉容易實現(xiàn),而被認為是研究關(guān)聯(lián)電池內(nèi)部機理和宏觀性能一個重要的方法。
   本文通過建立Ni-YSZ/YSZ/LSM型固體氧化物燃料電池電極的晶面結(jié)構(gòu)模型,對電極性能、電池反應(yīng)機理等方面進行了初步探討,主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
   1、根據(jù)Ni-Y

3、SZ晶面的結(jié)構(gòu)模型,探討了Ni-YSZ陽極中Ni的含量和聚集行為對陽極性能的影響規(guī)律,研究表明:Ni的含量為30%時陽極性能明顯提高,而Ni粒子的聚集將使得陽極中能夠化學(xué)吸附H2的位置減少導(dǎo)致電子遷移數(shù)下降。
   2、根據(jù)LSM晶面的結(jié)構(gòu)模型,探討了不同參數(shù)影響LSM陰極性能的作用規(guī)律,結(jié)果顯示:Sr的摻雜量在0.1~0.4之間時陰極的離子導(dǎo)電率隨著Sr摻雜量的增加而增加,而當Sr的含量大于0.4時陰極的離子電導(dǎo)率則開始降低;

4、Mn和La兩種催化活性位對LSM陰極極化的影響呈現(xiàn)不同機理,而兩者協(xié)同作用有助于降低極化效果、提高電極性能;而氧的兩種不同活性態(tài)O-2和02222-對陰極性能均有影響,表明在LSM陰極對氧的催化過程中這兩種氧活性態(tài)可能同時存在。
   3、通過對電池整體結(jié)構(gòu)的建模和模擬,得出了電池性能(電壓、電流)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)陰極反應(yīng)概率的變化不但影響電池性能整體的變化,而且對于電池進入平衡狀態(tài)的快慢也有影響,即提高陰極的反應(yīng)概率可以使電池

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