多孔电极中的多组分气体扩散
化学物理
2014-09-11 v1 流体动力学
摘要
通过对多孔氧化钇稳定氧化锆 (YSZ) 阳极支撑型固体氧化物燃料电池进行交流阻抗分析，以前所未有的精度研究了多组分气体传输。将 H2-H2O-N2 燃料气体混合物通入阳极，并在开路条件下于三个温度 (800°C、850°C 和 900°C) 以及 800°C 下 300mA 施加电流时，测量了氢气分压范围 (10-100%) 内的阻抗数据。首次推导了三种标准多组分气体传输模型 (Fick、Stefan-Maxwell 和 Dusty Gas) 的扩散电阻 () 解析公式，并针对阻抗数据进行了验证。由于所有扩散系数均已知，曲折度是唯一的拟合参数。只有 Dusty Gas 模型在超过二十种实验条件下导致了显著的数据坍缩，其使用的恒定曲折度与渗透率测量结果及 Bruggeman 关系一致。这些结果确立了 Dusty Gas 模型在多孔介质多组分气体扩散中的准确性，并证实了电化学阻抗分析在精确确定传输机制方面的有效性。
引用
@article{arxiv.1409.2965,
title = {Multicomponent Gas Diffusion in Porous Electrodes},
author = {Yeqing Fu and Yi Jiang and Abhijit Dutta and Aravind Mohanram and John D. Pietras and Martin Z. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2965},
year = {2014}
}