5 月 28 日消息，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）理學(xué)院氫能與燃料電池研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建出力-熱-電-化耦合的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論框架，定量研究出真實(shí)微觀電極尺度固體氧化物電池初始性能，填補(bǔ)了固體氧化物電池多場(chǎng)耦合精確模擬理論空白。

從哈工大獲悉，固體氧化物電池（SOCs）作為一種高效的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，在燃料電池發(fā)電、電解水制氫等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，SOCs 在實(shí)際運(yùn)行中的性能衰減問(wèn)題，尤其是電極材料的機(jī)械損傷是制約其商業(yè)化的主要因素之一。

哈工大團(tuán)隊(duì)為研究 SOCs 在發(fā)電與電解工況下電池內(nèi)部多場(chǎng)耦合作用下的機(jī)械破壞提供了量化分析的精確方法，對(duì)于提高 SOCs 的穩(wěn)定性和壽命具有重要的理論和實(shí)際意義。相關(guān)研究成果發(fā)表于固體力學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《固體力學(xué)和物理學(xué)雜志》（Journal of the Mechanics and Physics of Solids）。

▲ 全電池真實(shí)微觀結(jié)構(gòu)的精確三維重構(gòu)，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的電極脫層、局部損傷，跨尺度多場(chǎng)耦合過(guò)程及數(shù)值模擬結(jié)果

哈工大團(tuán)隊(duì)的研究不僅在理論上填補(bǔ)了 SOCs 多場(chǎng)耦合精確模擬的空白，也為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用提供了工具，為實(shí)現(xiàn) SOCs 在復(fù)雜工況下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。此外，該研究的方法和工具還可以推廣應(yīng)用于其他類型的能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)于促進(jìn)新能源技術(shù)的發(fā)展具有廣泛的影響。