分会场

燃料电池与储能

摘要

NH3可用作固体氧化物燃料电池（SOFC）的燃料以实现清洁、低成本发电。为探究NH3在SOFC阳极的反应机制，明晰电池内部物质传输和热量传递过程，将非均相表面基元反应动力学模型与电化学反应、传热传质过程耦合，构建了平板式氧离子传导型SOFC三维模型，对其进行了多物理场数值模拟。结果表明，NH3入口浓度对其分解过程和中间产物的生成过程影响较小；电池功率密度随温度的升高而提升，1123 K下的峰值功率密度达到5133.1 W/m2，比923 K下高36.2%；燃料流量高于400 sccm时电池性能提升幅度变小，由于NH3分解的吸热作用，电极靠近入口处的温度与中心处温差为30~60 K。

关键词

固体氧化物燃料电池；氨燃料；反应动力学；多物理场；传热传质

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