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J-GLOBAL ID：201102299891824640   整理番号：11A1828966

混合イオン伝導の固体酸化物形燃料電池内における物質輸送と電荷輸送並びに反応の数学的モデリング

Mathematical modeling of mass and charge transport and reaction in a solid oxide fuel cell with mixed ionic conduction

著者 (5件)： BERTEI A. (Dep. of Chemical Engineering, Univ. of Pisa, Largo Lucio Lazzarino 2, 56126 Pisa, ITA) ,  THOREL A.s. (Centre des Materiaux, UMR CNRS 7633, Mines-Paris Tech, BP87, Evry Cedex 91003, FRA) ,  BESSLER W.g. (German Aerospace Center (DLR), Inst. of Technical Thermodynamics, Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart, DEU) ,  BESSLER W.g. (Universitaet Stuttgart, Inst. of Thermodynamics and Thermal Engineering, Pfaffenwaldring 6, 70550 Stuttgart, DEU) ,  NICOLELLA C. (Dep. of Chemical Engineering, Univ. of Pisa, Largo Lucio Lazzarino 2, 56126 Pisa, ITA)
資料名： Chemical Engineering Science  (Chemical Engineering Science)
巻： 68  号： 1  ページ： 606-616  発行年： 2012年01月22日 
JST資料番号： B0254A  ISSN： 0009-2509  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 定常状態条件下での革新的な固体酸化物形燃料電池(IDEAL-Cellと呼ぶ)内における輸送現象と反応を記述する数学的モデルを提示した。この電池は,プロトンと酸素イオンの混合伝導を示し水蒸気を形成するそれらの再結合のための活性部位を与える,カソード部とアノード部との間に(中央膜と呼ばれる)中間多孔質複合層によって特徴付けられる。本論文では,中央膜における反応と電荷輸送の独創的なモデルを提示した。局所的な質量と電荷バランスに基づく本モデルは,固体相での混合伝導,気相での拡散と対流,及び固体/気体界面での反応を説明した。本モデルドメインは,浸透理論によって形態や材料特性に関連した有効特性を使用して,連続体アプローチで解決された。モデル予測は十分に実験データと一致し,それは水再結合反応の速度論的パラメータの推定値を与えた。シミュレーションは,水取込反応の速度定数と実効導電率に関する予測結果の強い依存性を示した。気孔率,厚さ,粒子寸法,中央膜の組成,及び電池半径に関する設計解析を行い,最適な膜設計を得た。Copyright 2011 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  *混合伝導 ,  イオン伝導 ,  複合膜 ,  *プロトン伝導 ,  *輸送現象 ,  気固界面 ,  形状効果 ,  *数学モデル ,  再結合反応 ,  水 ,  *最適設計 ,  *物質移動 ,  連続体 ,  理論
準シソーラス用語： 多孔質膜 ,  *酸素イオン ,  電荷輸送 ,  浸透理論

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (5件)： イオン伝導 ,  固体酸化物形燃料電池 ,  物質輸送 ,  電荷輸送 ,  数学的モデリング