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摘要
烃类燃料的直接使用造成固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极积碳且性能下降的严峻问题，开展积碳原因分析以及减少积碳形成是加快固体氧化物燃料电池商业化的重要课题。本文提出了三维瞬态多物理场耦合积碳模型，通过仿真计算研究不同条件对固体氧化物燃料电池性能的影响，可对电池的长期性能进行评估。在电池工作电压和积碳速率方面，计算结果与已有的实验结果吻合较好。结果表明，当积碳增加时将降低电极材料的孔隙率和催化剂活性。当预重整程度的降低以及入口速度的增加，积碳量呈上升趋势，电化学性能下降。随着操作温度的增加、工作电压的下降和燃料中氢气比例的增加，碳沉积呈现增加趋势，电性能衰减增大，但电池性能增加。
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