文档名：基于DRT分析的SOFC极化性能与反应机理研究
摘要：固体氧化物燃料电池(SOFC)是一个不透明的实体,有时被称为"黑盒子",动力学过程在其运行中发挥着关键作用.对电池内部的动力学过程进行深入研究,可以促进电池的精确诊断,并推动电池机理研究的进步.弛豫时间分布(DRT)技术是近年来备受瞩目的一种方法,可以有效地评估SOFC系统中的电化学特性.然而,传统的DRT分析技术中,由于正则化参数选择的问题,会使DRT结果出现伪峰和表示不对称现象,这干扰了时域分析中时间常数识别的稳定性和准确性.基于最佳参数自动确定的DRT技术,通过不同物理参数(SOFC阴极厚度、反应温度、进气流量)条件下动力学过程的特性差异对电化学阻抗的时域信息进行了分析,将DRT得出的四个高峰分别总结为:P1的欧姆极化、P2的活化极化、P3的浓差极化、P4的物理吸附和气体扩散.通过判断各个峰所代表的物理意义进一步发现:阴极厚度的增加会导致电催化层厚度的相应增加,如果电催化层厚度超过17μm的临界厚度,就会导致迁移电阻的活化极化显著降低.
Abstract：SolidOxideFuelCell(SOFC)areopaqueentities,sometimesreferredtoas"blackboxes",inwhichkineticprocessesplayacrucialroleintheiroperation.Anin-depthinvestigationoftheki-neticprocesseswithinthecellcanpromoteaccuratediagnosisofbatteriesandadvancethestudyofcellmechanisms.Distributionofrelaxationtime(DRT)isatechniquethathasacquiredsignificantpopularityinrecentyearsandcaneffectivelyevaluatetheelectrochemicalpropertiesofSOFCsys-tems.However,intheconventionalDRTanalysismethod,theproblemofregularizationparameterse-lectionresultsinpseudo-peaksandrepresentationasymmetryintheDRTresults,compromisingthestabilityandaccuracyofthetimeconstantidentificationinthetime-domainanalysis.Inthispaper,thetime-domaininformationofelectrochemicalimpedanceisanalyzedbythecharacteristicdiffer-encesofkineticprocessesunderdifferentphysicalparameters(SOFCcathodethickness,reactiontemperature,andinletgasflowrate),andthefourpeaksderivedfromtheDRTaresummarizedastheohmicpolarizationofP1,theactivationpolarizationofP2,theconcentrationpolarizationofP3,andtheconcentrationpolarizationofP4.Bydeterminingthephysicalsignificanceofeachpeak,itwasdiscoveredthatanincreaseinthecathodethicknessresultsinacorrespondingincreaseintheelectrocatalyticlayerthickness,andiftheelectrocatalyticlayerthicknessexceedsthecriticalthick-nessof17μm,itresultsinasignificantdecreaseintheactivationpolarizationofthemigrationresis-tance.
作者：王涛 张涛 孙元娜 王俊勃 李青山Author：WANGTao ZHANGTao SUNYuanna WANGJunbo LIQingshan
作者单位：西安工程大学材料工程学院,陕西西安710001
刊名：电源技术 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2024, 48(5)
分类号：TM911
关键词：固体氧化物燃料电池 阻抗谱 DRT 极化性能
Keywords：solidoxidefuelcell impedancespectrum DRT polarizationperformance
机标分类号：O641TM911.4TQ153.13
在线出版日期：2024年6月20日
基金项目：国家自然科学基金，陕西省高校科协青年人才托举计划项目，中国纺织工业联合会科技指导性计划项目，中国纺织工业联合会科技指导性计划项目，西安工程大学博士科研启动金，西安工程大学博士科研启动金，陕西省自然科学基础研究计划项目，陕西省教育厅自然科学专项项目，陕西省大学生创新创业训练计划项目，陕西省大学生创新创业训练计划项目，陕西省人力资源和社会保障厅留学人员科技活动择优资助项目，西安市纺织复合材料重点实验室基于DRT分析的SOFC极化性能与反应机理研究[
期刊论文] 电源技术--2024, 48(5)王涛 张涛 孙元娜 王俊勃 李青山固体氧化物燃料电池(SOFC)是一个不透明的实体,有时被称为"黑盒子",动力学过程在其运行中发挥着关键作用.对电池内部的动力学过程进行深入研究,可以促进电池的精确诊断,并推动电池机理研究的进步.弛豫时间分布(DRT)技术...参考文献和引证文献
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