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电化学工程 博客文章

优化电池设计助跑自动驾驶汽车

2018年 6月 14日

二战过后,经济发展空前繁荣,美国的汽车销售量甚至创造了历史记录(造成了很严重的污染问题)。今天,我们发明了节能汽车——混合动力汽车和电动汽车,又凭自动驾驶汽车(AV)掀起了新一波浪潮。污染问题再次摆在人类面前,但争论焦点发生了转移:自动驾驶汽车应该采用混合动力引擎,使效益最大化,还是使用全电动引擎,将污染降低到最少?

电化学阻抗谱:实验、模型和仿真 App

2017年 2月 9日

电化学阻抗谱是一种通用的实验技术,可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。通过对相关物理过程进行建模,我们可以建设性地解释实验结果,并评估控制电池的物理量的大小。随后我们可以将模型转换成仿真 App,让更多的研究人员和工程技术人员可以进行电化学建模。本文中,我们将探讨三种不同的电化学阻抗谱分析方法:实验、模型和仿真 App。

模拟固态锂离子电池中的电化学过程

2016年 12月 7日

传统的锂离子电池中采用的电解质通常包含易燃的液体溶剂,电池一旦过热便极易引发火灾。为了改进电池设计,提升安全性,人们希望用不可燃的固体电解质替代传统的液体溶剂。不过,要想改进这一技术,并实现其工业化应用,首先需要全面深入地理解装置中的电化学过程。借助仿真这一可靠的工具,相信在不远的将来,我们便可以实现固态锂离子电池的大规模应用。

如何模拟电化学阻抗和电容

2016年 8月 24日

电阻效应和电容效应是理解电化学系统的基础。由质量传递而产生电阻和电容,可通过描述对应基本现象(例如扩散)的物理方程来进行表征。此外,当需要考虑双电层、薄膜和反应动力学的电阻或电容特性时,可利用与电化学电流及电压相关的物理条件对此类效应进行简化处理。最后,您可以在 COMSOL Multiphysics® 中轻松地对来自外部负载电路的电阻和电容进行表征。

开发用于优化固体氧化物燃料电池(SOFC)堆设计的 App

2016年 8月 23日

本文特约作者是来自 COMSOL 认证咨询机构——resolvent ApS 的 Matteo Lualdi,他将与我们分享开发用于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell stack,简称 SOFC)堆分析的仿真 App 带来的优势。 对许多企业来说,数值模拟及仿真是贯穿设计工作流程中从产品研发到优化各个阶段的宝贵工具。而仿真 App 进一步扩展了此类工具的应用范围,将复杂的多物理场模型隐藏在了易用的界面之下。让我们来一起看看这样一个案例:固体氧化物燃料电池堆 App。

利用边界元方法简化腐蚀仿真过程

2016年 2月 17日

COMSOL Multiphysics 5.4 版本中提供了多个新特征,可用于模拟细长结构中的腐蚀现象,借助这一特征将能大幅减少石油平台等结构的处理时间。使用边界元法(boundary element method,简称 BEM)和电流分布,边界元 接口中专有的梁单元后,我们便无需再使用有限元网格对整个三维结构进行解析,这有效地缩短了包含细长组件的大型结构腐蚀问题的求解时间。

借助仿真应对腐蚀问题

2015年 12月 28日

腐蚀是运输行业面临的最严峻的挑战之一。为了尽量减少腐蚀带来的危害,德国的一家研究机构与著名的汽车制造商——梅赛德斯-奔驰公司联手对汽车铆钉和钣金中发生的腐蚀现象展开了研究。借助 COMSOL Multiphysics 仿真软件,研究人员能够快速研究腐蚀对汽车部件造成的影响。

借助 ICCP 与仿真预防船体腐蚀

2015年 8月 6日

为预防船体在恶劣的海洋环境中受腐蚀,我们通常采用阴极保护的方法。利用诸如牺牲阳极或外加电流等不同的方法,使海上作业的设备正常运转。外加电流阴极保护 (ICCP) 方法就是通过向船体施加外部电流来减轻腐蚀的。此方法的效能取决于多种因素,例如螺旋桨上是否涂有涂层。在这里,我们通过仿真来探讨螺旋桨上的涂层如何影响外加电流阴极保护方法的工效的。


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