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摘要
质子导体固体氧化物燃料电池因其低的工作温度、高的可逆电势和高的燃料利用率等特点正受到研究者的重视。本文整合了文献中活化极化、浓差极化和欧姆极化过电势的显式表达式，提出了柱塞流动时的纯质子导电H-SOFC电化学模型，通过编程进行了计算，并探讨了材料参数、工作温度和阴极侧气体组成对电池特性的影响。研究表明，电解质的欧姆极化和活化极化损失是阳极支撑H-SOFC的主要电势损失；高的电池工作温度，材料的电导率越高，欧姆极化损失越小，电池功率密度越大。在相同温度下，高电导率的电解质材料有低的欧姆极化损失，因而有高的电池效率；阴极侧H2O浓度增加会减小阴极侧中O2向阴极电极层扩撒的推动力和造成阴极三相界面生成的H2O向空气通道扩散的困难，降低电池工作电压和功率密度，应尽可能降低空气通道中H2O含量。
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