上海交通大学燃料电池研究所成立于1998年，是国内首个在高校成立的专业燃料电池研究机构，曹广益教授担任首任所长。2001年，在上海交通大学、上海市科委、上海电气集团公司的支持下，燃料电池研究所在国内率先完成了1000瓦熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）发电系统试验。之后，陆续开展了质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、再生燃料电池（RFC）、储能电池相关电催化机理、关键材料、电池部件和系统等方面的基础和应用研究。

国外研究现状：

发达国家（特别是美国、日本、德国等）已对高温型燃料电池包括溶融碳酸盐燃料电池（MCFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）的结构和系统、燃料中不纯物的影响进行了多年的研究，同时公布了很多有关这两种类型的燃料电池的研究成果。目前，MCFC的研究相对比较成熟，但是要商业化制造，成本和工作寿命还有待改进。近年来全球燃料电池出货量显著增长，成本持续下降，尤其是在轻型车辆应用方面。例如，美国能源部指出，大批量生产的交通运输用燃料电池的成本已经接近目标成本30美元/千瓦。英国在燃料电池产业已经取得了可喜进步，燃料电池成本已经有可能达到36美元/千瓦。

研究实用过程中存在的问题：

1）成本太高，商业化困难。国外的SOFC成本高的主要原因是由于电池中大量使用稀土元素，所以国外努力寻找不含稀土元素的电池材料。由于固体电解质的比电阻较高，为提高电池的输出功率，需采用昂贵的成膜设备，成本高，单电池造价高。同时，电池组的组装、封接、系统的使用与维护等都造成了SOCF发电机组成本的提高。

2）稳定性不高。对工作温度要求高。

3）耐久性低。电极与电解质之问的反应烧结现象，电池的工作性能和使用寿命相对较低。

4）电堆的组装技术不够完善。

(1)调研收集分析有关资料；

(2)学习数值仿真技术;

(3)建立固体氧化物燃料电池模型;

(4)电池长度对电池性能的影响;

一、研究方法

基于有限元方法，利用COMSOL软件，建立SOFC物理模型，通过改变固体氧化物燃料电池长度，完成不同长度对电池性能的对比分析。

二、研究步骤

1、查阅相关资料，了解研究该课题的目的、实用意义与未来前景；

2、学习燃料电池与数值模拟的基本知识；

3、学习COMSOL软件，建立模型；

4、分析数据。