燃料电池和电解槽模块更新
COMSOL Multiphysics® 6.4 版本为“燃料电池和电解槽模块”的用户带来了多项功能增强，包括新增功率损耗变量、支持按电极反应的物质消耗比例定义气体流入量，以及更灵活的物质建模功能。欢迎阅读以下内容，进一步了解这些更新。
入口化学计量进料
为模拟燃料电池或电解槽运行中的常见场景，即根据电池电流按比例设置气体混合物的入口流率，以确保电池中的过量物质被充分消耗，氢燃料电池 和水电解槽 接口的氢气入口 和氧气入口 节点中新增了化学计量进料 复选框。欢迎参考以下教学案例，了解如何使用这一新功能：
氢氧交叉混合物
为支持更复杂的仿真场景（如，老化分析、寄生反应及启停工况），氢燃料电池 与水电解槽 接口现在支持在氧气混合物 设置中启用 H2 作为活性气体物质，并在氢气混合物 设置中启用 O2 作为活性气体物质。欢迎参考聚合物电解质膜燃料电池中的碳腐蚀教学案例，了解此更新的具体应用。
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，计算燃料电池或电解槽的总功率损耗，并比较电解质、电极和电流导体等各组件的损耗情况。
这些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，能够有效区分欧姆损耗、浓度损耗及活化损耗，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。
欢迎参考燃料电池阴极的质量传递和电化学反应和固体氧化物燃料电池中的电流密度分布教学案例，了解此特征的具体应用。
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 和静置 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、电压和电流限值，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）判据。除灵活的负载循环定义选项外，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，您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。
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，适用于机理性的腐蚀建模、生物系统电化学分析，以及电化学传感器建模等场景。其中的传输过程由能斯特–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。
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 特征新增了将唐南电位偏移量添加到初始值 选项，可自动偏移在激活的离子交换膜 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，因此启用此选项后，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。
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。
新增和更新的教学案例
COMSOL Multiphysics® 6.4 版本的“燃料电池和电解槽模块”引入了多个新的和更新的教学案例。
聚合物电解质膜燃料电池中的碳腐蚀
液体碱性电解槽与浓电解质传输
