| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-37页 |
| ·燃料电池概况 | 第16-19页 |
| ·基本原理 | 第19-22页 |
| ·SOFC的构型 | 第22-25页 |
| ·SOFC部件的材料组成 | 第25-29页 |
| ·致密电解质材料 | 第25-27页 |
| ·阴极材料 | 第27-28页 |
| ·阳极材料 | 第28页 |
| ·连接体 | 第28-29页 |
| ·密封材料 | 第29页 |
| ·SOFC理论与模拟文献概述 | 第29-37页 |
| ·复合电极微观模型 | 第30-33页 |
| ·电池层面的数值模拟 | 第33-34页 |
| ·电堆层面的数值模型 | 第34-37页 |
| 第二章 多元球形颗粒随机分布逾渗微观模型 | 第37-69页 |
| ·课题背景 | 第37-40页 |
| ·微观电极尺度的逾渗微观模型 | 第40-57页 |
| ·微观结构和配位数的关系 | 第42-48页 |
| ·Bouvard模型 | 第42-44页 |
| ·Suzuki模型 | 第44-46页 |
| ·改进的模型 | 第46-48页 |
| ·二元复合电极有效性质与配位数的关系 | 第48-55页 |
| ·逾渗几率 | 第48-49页 |
| ·单位体积的逾渗三相线长度 | 第49-52页 |
| ·单位电解质面积的逾渗三相线长度 | 第52页 |
| ·两相界面 | 第52页 |
| ·有效电子/离子电导率 | 第52-55页 |
| ·水力半径 | 第55页 |
| ·多元复合电极微观特征和有效宏观性质 | 第55-57页 |
| ·结果与讨论 | 第57-67页 |
| ·二元混合体系 | 第57-62页 |
| ·三元多组分复合电极体系 | 第62-67页 |
| ·本章总结 | 第67-69页 |
| 第三章 实际尺寸分布的复合电极逾渗微观模型 | 第69-85页 |
| ·复合电极材料颗粒尺寸分布情况的表征 | 第69-71页 |
| ·电极微观特征和宏观性质的关系 | 第71-73页 |
| ·结果与讨论 | 第73-83页 |
| ·对比验证逾渗微观模型的有效性 | 第73-75页 |
| ·单位体积的逾渗三相线长度 | 第75-78页 |
| ·有效体电导率 | 第78-81页 |
| ·有效颗粒边界电导率 | 第81-83页 |
| ·本章总结 | 第83-85页 |
| 第四章 逾渗微观模型与电池尺度多物理场模型的耦合模拟 | 第85-120页 |
| ·课题背景 | 第85-87页 |
| ·理论基础和数值模型描述 | 第87-101页 |
| ·电化学过程的数学描述 | 第87-94页 |
| ·SOFC的等效电路模型 | 第87-91页 |
| ·电化学过程模拟控制方程 | 第91-94页 |
| ·物质输运过程的数学描述 | 第94-96页 |
| ·气-固混合传热过程的数学描述 | 第96-99页 |
| ·多孔复合电极的有效性质 | 第99-101页 |
| ·特定模型的建立和V-i_(op)曲线拟合 | 第101-106页 |
| ·阴极间隙层电化学性能分析 | 第106-119页 |
| ·阴极间隙层厚度的影响 | 第107-108页 |
| ·材料性质的影响 | 第108-111页 |
| ·有效电子电导率的影响 | 第108-109页 |
| ·有效离子电导率的影响 | 第109-110页 |
| ·交换输运电流密度j_(0,ref)~c的作用 | 第110-111页 |
| ·电池工作条件的作用 | 第111-113页 |
| ·输出电流密度的影响 | 第111-112页 |
| ·工作温度的作用 | 第112-113页 |
| ·复合电极微观结构参数的影响 | 第113-119页 |
| ·r_(el)对最优化阴极间隙层厚度的影响 | 第113-114页 |
| ·r_(ed)/r_(el)对阴极间隙层优化厚度的影响 | 第114-116页 |
| ·电极材料颗粒体积分数ψ_(ed)对阴极间隙层优化厚度的影响 | 第116-117页 |
| ·空隙率φ_g对阴极间隙层优化厚度的影响 | 第117-119页 |
| ·本章总结 | 第119-120页 |
| 第五章 固体氧化物燃料电池阴极电化学活化区间 | 第120-134页 |
| ·课题背景 | 第120-121页 |
| ·理论分析 | 第121-127页 |
| ·阴极电化学活化区间(CEAZ)的分布 | 第121-124页 |
| ·预测阴极电化学活化区域上限厚度的解析表达式 | 第124-127页 |
| ·用于验证该解析表达式的多物理场数值模型 | 第127页 |
| ·结果和讨论 | 第127-133页 |
| ·阴极间隙层厚度对电化学活化区间的影响 | 第127-129页 |
| ·结果对比验证解析表达式的有效性 | 第129-133页 |
| ·本章小结 | 第133-134页 |
| 第六章 结论 | 第134-137页 |
| 参考文献 | 第137-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 博士期间发表论文 | 第147-148页 |
