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固体氧化物燃料电池电特性的分数阶建模

曹红亮;李曦;邓忠华;秦忆

  高精度的固体氧化物燃料电池(SOFC)电特性的动态数学模型,对于定量地研究其电化学过程是基础和关键。从等效电路的角度出发,深入分析SOFC内部存在的电压极化,搭建了SOFC电压极化的整数阶动态模型。观察研究SOFC的电化学阻抗谱(EIS)实验数据,结合电容理论的相关结论,探索性地给出了一种改进型的SOFC电压极化的分数阶动态模型。然后,采用遗传算法完成了整数阶和分数阶模型参数的寻优。最后,通过比较整数阶动态模型、分数阶动态模型和试验数据的阻抗谱,得出电极与电解质之间的双电层电容呈现分数阶特性、SOFC电压极化更适合用分数阶动态模型描述的结论。……