混合导电体的二维电化学模型：对于锆石的研究
摘要：两维小偏差模型的开发与金属图案电流收集器｜混合氧离子和电子导体（MIEC）｜图案金属电流收集器电化学电池在对称气体环境中。具体地，我们计算氧空位和电子在$\text{Pt} | \text{Sm}_{0.15}\text{Ce}_{0.85}\text{O}_{1.925} | \text{Pt}$对称电池中的体内和表面的电化学势分布，该电池处于$\text{H}_2-\text{H}_2\text{O}-\text{Ar}$（还原）气氛下，温度从500到$650^o C$。通过使用二维有限元模型，我们发现电池内存在两种类型的电子流：一个在平面内漂移扩散电流，在气体｜铈化学反应位点和金属电流收集器之间流动，以及一个在电池的另一侧的两个金属电极之间流动的穿透电流。通过将表面反应常数$\tilde k_f^0$与实验电极电阻值相匹配，同时固定材料性质，例如体内离子和电子的平衡缺陷浓度和迁移率，我们能够将电极极化分解为表面反应部分和平面内电子漂移扩散部分。我们表明，对于具有低电子导电率（氧分压的函数）或高表面反应速率常数的混合导体来说，平面内电子漂移扩散电阻可以成为电极反应的速率限制因素。
作者：Francesco Ciucci, William C. Chueh, Sossina M. Haile, David G. Goodwin
论文ID：0903.3250
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2009-03-20