Modellierung, Simulation und Optimierung der Mikrostruktur mischleitender SOFC-Kathoden
混合导电 SOFC 阴极微观结构的建模、仿真和优化
基本信息
- 批准号:158421405
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2010
- 资助国家:德国
- 起止时间:2009-12-31 至 2013-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Die Leistungsfähigkeit einer Festelektrolyt-Brennstoffzelle (SOFC) wird durch die Polarisationswiderstände in beiden Elektroden begrenzt. Von höchster Relevanz sind die Mikrostrukturparameter: (1) Kornform und –kontaktfläche sowie Korngrößenverteilung, (2) innere Oberfläche, (3) Porosität und Tortuosität, die in technisch relevanten, leistungsfähigen Elektroden meist lokal unterschiedlich sind. Ziel der geplanten Forschungsarbeiten ist es, den Einfluss dieser Parameter auf den Polarisationswiderstand der Luftelektrode (Kathode) ortsauf- gelöst zu identifizieren und elektrisch und strukturell zu erfassen. Aus den bisherigen Schwerpunkten der Projektpartner werden folgende Methoden kombiniert: (i) elektrochemische und mikrostrukturelle Charakterisierung von Kathoden (IWE), (ii) Bilddatenanalyse und Entwicklung eines stochastischen 3D-Geometriemodells (IS) und (iii) Entwicklung eines räumlich hochauflösenden 3D-FEM-Modells (IAM). Die Kopplung der Modelle ermöglicht eine 3D ortsaufgelöste Analyse der Sauerstoffreduktion in der Kathodenstruktur und mit der bereits vorhandenen Expertise die Identifikation der Verlust- und Degradationsmechanismen. Das gewonnene Verständnis soll es ermöglichen, je nach technischen Einsatzbedingungen Empfehlungen für eine leistungsfähige und langzeitstabile Kathodenstruktur abzuleiten.
在电气化开始时,通过极化加速器可以实现一种燃料电池(SOFC)。Von höchster Relevanz sind die Mikrostruktur parameters:(1)Kornform und -kontaktfläche sowie Korngrößenverteilung,(2)innere Oberfläche,(3)Porosität und Tortuosität,die in technisch relevanten,leistungsfähigen Elektroden meist local unterschooledlich sind.这是一个复杂的问题,它影响着这个参数对飞行器天线(Kathode)的极化率的影响,也影响着天线的识别、电功率和结构。基于项目合作伙伴韦尔登的双重设计方法:(i)电化学和微结构特征(IWE),(ii)图像数据分析和开发随机三维几何模型(IS)和(iii)开发三维有限元模型(IAM)。Die Kopplung der Modelle ermöglicht eine 3D ortsaufgelöste Analyse der Sauerstoffreduktion in der Kathodenstruktur und mit der bereits vorhandenen Expertise die Identifikation der Verlust- und Degradationsmechanismen. Das gewonnene Verständnis soll es ermöglichen,je nach technischen Einsatzbedingungen Empfehlungen für eine leistungsfähige und langzeitstabile Kathodenstruktur abzuleiten.
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Anode microstructures from high-energy and high-power lithium-ion cylindrical cells obtained by X-ray nano-tomography
X射线纳米断层扫描获得的高能高功率锂离子圆柱电池阳极微结构
- DOI:10.1016/j.jpowsour.2014.07.070
- 发表时间:2014
- 期刊:
- 影响因子:9.2
- 作者:M. Ender;J. Joos;A. Weber;E. Ivers-Tiffée
- 通讯作者:E. Ivers-Tiffée
3D finite element model for reconstructed mixed-conducting cathodes: I. Performance quantification
- DOI:10.1016/j.electacta.2012.04.109
- 发表时间:2012-08-30
- 期刊:
- 影响因子:6.6
- 作者:Carraro, Thomas;Joos, Jochen;Ivers-Tiffee, Ellen
- 通讯作者:Ivers-Tiffee, Ellen
Pressure jump interface law for the Stokes–Darcy coupling: confirmation by direct numerical simulations
- DOI:10.1017/jfm.2013.416
- 发表时间:2013-01
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:T. Carraro;C. Goll;A. Marciniak-Czochra;A. Mikelić
- 通讯作者:T. Carraro;C. Goll;A. Marciniak-Czochra;A. Mikelić
3D finite element model for reconstructed mixed-conducting cathodes: II. Parameter sensitivity analysis
- DOI:10.1016/j.electacta.2012.04.163
- 发表时间:2012-08
- 期刊:
- 影响因子:6.6
- 作者:T. Carraro;Jochen Joos;B. Rüger;A. Weber;E. Ivers-Tiffée
- 通讯作者:T. Carraro;Jochen Joos;B. Rüger;A. Weber;E. Ivers-Tiffée
Representative volume element size for accurate solid oxide fuel cell cathode reconstructions from focused ion beam tomography data
- DOI:10.1016/j.electacta.2012.04.133
- 发表时间:2012-11-01
- 期刊:
- 影响因子:6.6
- 作者:Joos, Jochen;Ender, Moses;Ivers-Tiffee, Ellen
- 通讯作者:Ivers-Tiffee, Ellen
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