基于热应力分析的固体氧化物燃料电池阳极功能层优化设计

摘要： 为了降低固体氧化物燃料电池在制备和工作过程中产生的热应力, 提高电池的电化学性能, 在电池中引入功能梯度层可以有效减小电池各层之间材料参数的差异, 从而缓解各层之间的热失配应力。本研究将阳极功能层引入燃料电池中, 通过阳极功能层子层数目和非线性梯度成分指数n控制各子层材料属性的变化情况, 研究了燃料电池在800℃下的热应力分布。结果表明: 选取适当的指数n和阳极功能层的分层数目可以明显降低阳极层的最大拉应力和电解质层的最大压应力。