伏安特性参考

本节详细介绍了“伏安特性”节点和子节点的属性。

伏安特性属性

方法
  • Butler Volmer:使用 Butler Volmer 方程指定比电流 Jn , 和过电位 η 之间的关系。请参见 Eqn. (4369)。
  • 表格极化曲线:用于对任意形状的电流电势曲线进行建模。它使用表格数据指定单位电流 Jn 与整个边界或交界面的电势下降 ϕ1-ϕ0 之间的关系。 ϕ1 和 ϕ0 的定义如 Eqn. (4368) 所示。表中的数据必须表示电势或单位电流的数学函数,具体取决于选择用于表排序的选项。

Butler Volmer 属性

阳极传递系数
Eqn. (4369) 中的阳极表面传递系数 α a 。仅当方法设为 Butler-Volmer 时,才会显示此属性。
阴极传递系数
Eqn. (4369) 中的阴极表面传递系数 α c 。仅当方法设为 Butler-Volmer 时,才会显示此属性。
比交换电流
此值表示 Eqn. (4369) 中的单位交换电流 j 0 。仅当方法设为 Butler-Volmer 时,才会显示此属性。
零电流电势
此值指定电流为零时的电势下降。Eqn. (4369) 中的零电流电势 ϕ E 。仅当方法设为 Butler-Volmer 时,才会显示此属性。

表格极化曲线属性

表或输入表
用于选择适当的已导入极化曲线文件表。此表提供了成对的电势下降 ( ϕ1-ϕ0 ) 与电流值。表必须包含两对以上的成对值。
注极化曲线是模拟的基本部分,应谨慎指定。要增强足够复杂的极化曲线的收敛时,它有助于减小电势求解器的亚松弛参数。
电势
用于指定电势下降的表列。
单位电流
用于指定单位电流密度的表列。
零电流电势
仅当伏安特性节点设为表格极化曲线时可用。
Eqn. (4369) 中的零电流电势下降 ϕ E 指定电流为零时的电势下降。该值提取自导入的文件表,通过内插条件进行定义 J n ( ϕ E ) = 0
立方插值
仅当腐蚀模型激活时可用。
激活后,可在表值之间提供比默认线性分段方法更平滑的插值。这种方法需要相对平滑的数据才能产生可靠的结果。对于包含突然跳变的数据,应使用默认的线性分段方法。

表排序属性

可以使用伏安特性 > 表格极化曲线 > 表排序节点或表面材料 > 表面材料 > [材料] > 材料属性 > 极化 > 表节点下的排序属性来定义表排序属性。
选项
用于指定表格极化曲线数据导入到 Simcenter STAR-CCM+ 时的排序方式。
  • 电势:按电势数值的升序顺序对表格极化曲线数据进行排序。下图显示选择了电势表排序后伏安曲线的稳定域与不稳定域。
    注当伏安曲线的斜率为负时,可能出现不稳定性。


  • 比电流:按比电流数值的升序顺序对表格极化曲线数据进行排序。下图显示将表排序选项设为单位电流时伏安曲线的稳定域与不稳定域。单位电流为零时,伏安曲线不能具有非零的电势。
    注在伏安曲线的第二和第四象限中,可能出现不稳定性。


    当伏安特性表示单位电流的非单调数学函数时(如在某些等离子体应用中),此功能非常有用。
    注使用电化学反应模型时,此选项不可用。