Numerical Investigation on the Performance of IT-SOEC with Double-Layer Composite Electrode

电解 材料科学 电极 阴极 传质 电解质 复合数 粒子(生态学) 多孔性 化学工程 复合材料 化学 色谱法 海洋学 地质学 工程类 物理化学
作者
Yan Shao,Yongwei Li,Zaiguo Fu,Jingfa Li,Qunzhi Zhu
出处
期刊:Energies [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:16 (6): 2525-2525 被引量:3
标识
DOI:10.3390/en16062525
摘要

The double-layer composite electrode has attracted increasing attention in the field of intermediate-temperature solid oxide electrolysis cells (IT-SOEC). To investigate the effects of the cathode diffusion layer (CDL) and cathode functional layer (CFL) structure on performance, a three-dimensional multi-scale IT-SOEC unit model is developed. The model comprehensively considers the detailed mass transfer, electrochemical reaction and heat transfer processes. Meanwhile, percolation theory is adopted to preserve the structural characteristics and material properties of the composite electrode. The mesostructure model and the macroscopic model are coupled in the solution. The effects of the porosity of the CDL, the electrode particle size and the composition of the composite electrode in the CFL on the mass transport process and electrolysis performance of the IT-SOEC unit are analyzed. The results show that the appropriate mass flux and energy consumption in the electrode are obtained with a CDL porosity in the range of 0.3–0.5. The decrease in the electrode particle size is conducive to the improvement of the electrolysis reaction rate. The maximum reaction rate in the CFL increases by 32.64% when the radius of the electrode particle is reduced from 0.5 μm to 0.3 μm. The excellent performance can be obtained when the volume fractions of the electrode phase and electrolyte phase in the CFL tend to be uniform. This study will provide guidance for the performance optimization of IT-SOEC and further promote the development of IT-SOEC hydrogen production technology in engineering applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kirito完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
wdy111应助xiaoguai采纳,获得20
1秒前
dachengzi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
丘比特应助含蓄心锁采纳,获得10
1秒前
许方恺发布了新的文献求助10
1秒前
cr发布了新的文献求助10
2秒前
plan发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
陆柯川完成签到,获得积分10
4秒前
包容可仁发布了新的文献求助10
5秒前
Xbax发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
SciGPT应助莫西莫西采纳,获得10
5秒前
与月同行完成签到,获得积分10
6秒前
ff完成签到,获得积分10
6秒前
bkagyin应助summer采纳,获得10
7秒前
瘦瘦依白应助kingwhitewing采纳,获得10
7秒前
一把过完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
Ezio_sunhao完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
热心烙完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
阿泽完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
11秒前
YixiaoWang发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
cr完成签到,获得积分10
12秒前
威武鸽子完成签到,获得积分20
12秒前
包容可仁完成签到,获得积分10
12秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582