可逆固体氧化物电池脉冲电解制氢过程的电热平衡研究
Study on Electro-Thermal Balance in Hydrogen Production via Pulse Electrolysis Using Reversible Solid Oxide Cells
摘要: 可逆固体氧化物电池(Reversible Solid Oxide Cells, RSOC)是一种高效的能量转化装置，适用于大规模存储波动性可再生能源。但RSOC电堆在700℃~900℃的高温环境中工作时容易产生较大的内部温度梯度，导致电堆内部热应力的产生和电堆性能的衰减。对此，本文提出了一种基于长脉冲周期动态电解的RSOC电堆运行模式来降低电堆内的温度梯度。采用COMSOL软件建立平板式RSOC多物理场耦合模型，通过设定不同脉冲时序，研究了动态操作对RSOC系统温度、温度梯度和氢气生成速率的影响。结果表明，动态操作可以稳定系统温度，并显著降低系统内温度梯度，在电压为1.2V、1.3V和1.4V时，系统内温度梯度分别降低了43%、44%以及46%；脉冲电解会损失部分氢气生成速率，电压越低损失越小，在1.2V时损失不足7%。
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2025-04-16 10:45:16 |
ChinaXiv:202504.00210V2
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