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Numerische Simulation von Transportprozessen in elektrochemischen Zellen

Thomas Schober

出版	na, 2001
URL	http://books.google.com.hk/books?id=CbmKtAEACAAJ&hl=&source=gbs_api

註釋

In dieser Diplomarbeit wird ein Modell zur Simulation der wesentlichen elektrochemischen Vorgänge in elektrochemischen Zellen mit porösen Elektroden vorgestellt. Ausgehend von den Grundgleichungen der Elektrochemie wie z.B. der Nernst-Gleichung, Butler-Volmer-Gleichung und der Diffusionsgleichung wurden die Grundlagen eines Modells zusammengestellt, welches verschiedene relevante elektrochemische Größen wie Zellstromdichte, Zellpotential und Ioneninterkalation miteinander verknüpfen soll. Ein eigener Teil dieser Arbeit befaßt sich mit der Reaktionskinetik an der Grenzfläche von Elektrolyt und Elektrode. Hierbei wird ebenfalls auf Größen wie Aktivierungsenergie, Konzentrationsüberspannung und Grenzstromdichte näher eingegangen. Die Modellierung soll auf Basis der Finiten Elemente erfolgen, ein Vorschlag zur Diskretisierung einer eindimensionalen Diffusionsgleichung wird ebenfalls diskutiert. Abstract: In this thesis a simulation model of an electrochemical cell with porous electrodes is introduced. Starting with basic equations of electrochemistry such as Butler-Volmer, Nernst or the diffusion equation in an electrolyte a general model is introduced, which allows to simulate quantities such as cell potential, exchange current density or pore wall flux of ions. The processes of electrode kinetics are explicitly discussed in this paper, e.g. physical quantities such as overvoltage, maximum exchange current density or activation energy are included. The mathematical modelling is based on the finite-element-method and a general attempt of FE-based discretization of a one dimensional diffusion equation is presented.