与火力发电原理不同，燃料电池是直接将燃料的化学能转变为电能，因此燃料电池的效率比火力发电的效率高得多。燃料电池作为继水电、火电、核电之后的第四代新型发电技术，得到了世界各国的重视。与其他类型的燃料电池相比，固体氧化物燃料电池（SOFC）具有燃料灵活、全固态、不需要昂贵的催化剂、高温余热等突出的优势。孔为、潘泽华、韩雷涛等著的《固体氧化物燃料电池理论分析与结构优化设计》在固体氧化物燃料电池气体传质模型和电极孔隙结构的重构、曲率的推导、纺丝电极的三相线模型构建、支撑结构对性能的影响、双电极支撑SOFC提出及分析、电极厚度的优化、肋尺寸的影响及优化、新型连接体及电堆的设计、SOFC多场模型的开发等方面进行了重点介绍。 本书适合从事新能源、能源化学，特别是燃料电池领域的研究生和科研人员使用，也可供能源行业相关工程师和技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 燃料电池简介
1.2 固体氧化物燃料电池优势
1.3 固体氧化物燃料电池的开路电压
1.4 固体氧化物燃料电池的三种极化损失
1.4.1 活化极化
1.4.2 欧姆极化
1.4.3 浓差极化
1.5 固体氧化物燃料电池的效率
第2章 具有菲克定律形式的尘气模型
2.1 引言
2.2 理论
2.3 模型验证
2.3.1 模型描述
2.3.2 数值模拟方法和模型参数
2.4 DGMFM准确性分析
2.4.1 基本模型参数时DGMFM准确性分析
2.4.2 不同阳极结构时DGMFM准确性分析
2.4.3 不同操作条件时DGMFM准确性分析
2.4.4 DGMFM高度准确的原因
2.5 小结
参考文献
第3章 传统电极曲率模型
3.1 传质理论
3.1.1 菲克模型
3.1.2 麦克斯韦-斯特藩模型
3.1.3 尘气模型
3.1.4 菲克形式尘气模型
3.2 曲率综述
3.3 曲率的计算
3.3.1 3D立方体堆积
3.3.2 扩散模拟
3.3.3 模型验证与计算结果分析
3.4 曲率的推导
3.4.1 理论推导
3.4.2 模型验证及计算结果分析
3.5 小结
参考文献
第4章 静电纺丝电极三相线模型
4.1 电极TPB模型简介
4.1.1 传统电极
4.1.2 浸渍电极
4.2 静电纺丝电极TPB模型
4.3 静电纺丝电极TPB长度计算
4.4 逾渗率
4.5 TPB长度
4.6 小结
参考文献
第5章 阳极支撑与阴极支撑SOFC性能对比分析
5.1 引言
5.2 模型
5.2.1 控制方程
5.2.2 边界条件
5.3 模型参数
5.4 计算结果分析
5.4.1 气体浓度分布
5.4.2 电势分布
5.4.3 温度分布
5.4.4 肋宽度的影响
5.4.5 接触电阻和单元宽度的影响
5.5 小结
参考文献
第6章 双电极支撑SOFC性能分析
6.1 引言
6.2 模型
6.2.1 物理模型
6.2.2 导电过程的控制方程
6.2.3 质量输运过程的控制方程
6.2.4 边界条件
6.2.5 模型参数及验证
6.3 计算结果分析
6.3.1 物理量分布对比
6.3.2 不同参数的影响
6.4 小结
参考文献
第7章 电解质支撑SOFC电极厚度分析
7.1 引言
7.2 物理模型
7.3 数学模型
7.3.1 物质传输控制方程
7.3.2 导电控制方程
7.4 计算结果分析
7.4.1 气体浓度分布
7.4.2 电极集流层厚度优化
7.5 小结
参考文献
第8章 阳极支撑SOFC肋尺寸分析
8.1 引言
8.2 理论方法
8.2.1 物理模型
8.2.2 气体在多孔介质中的输运控制方程
8.2.3 导电过程的控制方程
8.2.4 边界条件
8.2.5 数值方法
8.2.6 模型参数和数值验证
8.3 结果与讨论
8.3.1 电池性能与肋宽度的关系
8.3.2 阳极肋宽度对电池性能的影响
8.3.3 阴极肋宽度对电池性能的影响
8.3.4 最优肋宽度的计算公式
8.4 小结
参考文献
第9章 阴极支撑SOFC肋优化
9.1 引言
9.2 模型
9.2.1 几何模型
9.2.2 传质过程模拟
9.2.3 导电过程模拟
9.2.4 边界条件
9.2.5 数值求解
9.2.6 数值验证
9.3 结果与讨论
9.3.1 肋宽度对电池性能影响
9.3.2 最优肋宽度表达式
9.4 小结
参考文献
第10章 SOFC肋尺寸选取
10.1 引言
10.2 模型
10.3 计算结果分析
10.4 小结
参考文献
第11章 SOFC新型连接体设计与优化
11.1 引言
11.2 模型
11.2.1 几何模型
11.2.2 气体输运方程
11.2.3 导电方程
11.2.4 Butler-Volmer方程
11.2.5 边界设置
11.3 不同连接体设计性能对比
11.3.1 阳极浓度过电势分布
11.3.2 阴极电势分布
11.3.3 电导率的影响
11.3.4 孔隙率的影响
11.3.5 单元宽度和Vop的影响
11.4 交叉形连接体结构优化
11.4.1 阴极连接体多参数优化
11.4.2 阳极连接体多参数优化
11.5 小结
参考文献
第12章 SOFC多场模型的开发
12.1 SOFC多场模型概述
12.2 模型
12.2.1 几何模型
12.2.2 电荷守恒方程
12.2.3 动量守恒方程
12.2.4 质量守恒方程
12.2.5 能量守恒方程
12.2.6 边界条件
12.2.7 多场模型开发
12.3 计算结果分析
12.4 新型电堆设计
12.5 小结
参考文献