电化学模块更新
COMSOL Multiphysics® 6.4 版本为“电化学模块”的用户引入了用于模拟含水电解质的接口、用于计算能量损失的功率损耗变量，以及用于定义充放电负载循环的新特征。欢迎阅读以下内容，进一步了解这些更新亮点和新增功能。
离子交换膜模型的自动初始化
为确保满足电中性条件与唐南平衡，三次电流分布，能斯特–普朗克 接口中的离子交换膜 特征现在新增了将唐南电位偏移量添加到初始值 选项。该选项可自动偏移在活动的离子交换膜 域节点的初始值 特征中指定的初始浓度和电势值，其中假设用户定义的值表示与膜平衡的体相液体电解质的值。偏移后的初始值将用作求解器的初始值。启用此选项后，通常无需通过额外研究步骤对膜的固定空间电荷进行扫描，即可获得所需的非零值，从而大幅简化模型设置流程。请在电渗析槽中脱盐教学案例中查看此功能。
功率损耗计算变量
现在，用户可以通过电化学 接口中新增的功率损耗变量，计算电池单元的总功率损耗，并比较隔膜、电极和电流导体等各组件的损耗情况。这些变量还可用于对充放电负载循环过程中的功率损耗进行时间积分，进而计算电池单元的往返能量效率。
功率损耗基于所有反应和传输物质的吉布斯自由能损失进行定义，从而能够区分欧姆损失、浓度损失及活化损失。在支持颗粒插层的电池接口中，还定义了独立的插层传输损耗变量。这些变量既可用于域和边界的局部分析，也可作为整个电池的积分值，或按模型树中的单个特征节点进行计算。每种损耗机制（欧姆、活化和传输）对应的过电位贡献可通过除以总电流进行计算。
负载循环
为简化复杂循环方案的设置流程，大多数电化学 接口中都新增了负载循环 特征，支持以任意顺序添加电压、功率、电流、倍率 和静止 步骤，灵活定义任意充放电负载循环。对于负载循环中的每一步，均可基于时间、电压或电流限值，或用户使用任意变量表达式定义的条件，定义一个或多个动态延续或中断（切换）准则。除灵活的负载循环定义选项外，该新特征还可自动定义电流和电压探针，并设置求解器停止条件。
借助子循环 子特征，用户还可以将长期充放电循环测试与参考性能测试交替进行。请注意，功率 和子循环 子特征仅在“电池模块”和“燃料电池和电解槽模块”中提供。
电容去离子技术在盐水处理中的应用教学案例演示了这一新增功能的应用。
含水电解质传输
全新的含水电解质传输 接口可以计算电解质稀水溶液中的电势和物质浓度场，专用于模拟包含弱酸、弱碱、两性电解质及通用复合物质的含水电解质系统，适用于机理腐蚀建模、生物系统电化学分析，以及电化学传感器建模等场景。其传输过程由能斯特–普朗克方程定义，综合考虑了扩散、迁移和对流效应，并结合电中性条件及水的自电离平衡反应（自质子化）。由于这一新接口在方程反应处理和模型设置方面更为高效，在某些应用场景中，相比通用的三次电流分布，能斯特–普朗克 接口更具优势。
周期性条件
达西定律 和理查兹方程 接口中新增了周期性条件 特征，便于用户轻松地对两个或多个边界之间的流动施加周期性约束。此外，用户还可以通过直接指定压力突变或指定质量流的方式，在源边界与目标边界之间建立压差。这些周期性条件通常用于模拟代表性体积单元，并计算用于均质多孔介质的有效属性。
自由和多孔介质流动耦合的“压力突变”选项
自由和多孔介质流动耦合 新增了一个用于包含自由–多孔边界处压力突变的选项，可用于模拟多种场景，例如，由多孔间隔材料支撑的半透膜处的渗透压，或多相流中由毛细压力引起的压力突变。
