洁净煤技术

作者：刘姣, 杨建飞, 蔡黎明

关键词：燃料电池,电化学,动力学模型,参数估值,优化,贝叶斯理论

固体氧化物燃料电池（SOFC）运行过程中存在对流、扩散、表面反应、电荷转移反应等复杂物理化学现象，耦合反应动力学模型的电极仿真模型可以实现对SOFC性能的预测。相较于Bulter-Volmer方程，使用多步基元反应模型可以更准确地描述实际电极反应动力学。但目前多步基元反应模型的参数取值误差较大，对模型预测准确性影响显著。为降低模型预测不确定性，首先，为以加湿氢气（H2/ H2O）为燃料的SOFC系统构建了阳极模型，并计算其极化曲线；其次，对模型动力学与热力学参数开展敏感性分析，成功识别出11个敏感参数；最后，对模型分别开展正向与反向不确定性分析，并基于不确定性分析结果优化了模型预测性能。结果表明：开发的阳极优化模型对1 023.15 K与1 123.15 K 两个温度下的极化曲线预测误差分别由原来的33.12%、34.51%降低到8.61%、15.47%，预测准确性得到提高。

来源：2025年第1期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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