本文建立了橙子电池模型，通过COMSOL仿真分析了不同电极半径下锌棒的腐蚀行为。研究发现，电极半径越小，欧姆极化越小，电流密度增大，导致电池内部温度升高，但腐蚀速率降低。结论指出，锌棒半径影响电池性能，小半径降低腐蚀速率。
01模型的建立
在此模型中，如图 1 所示：
③表示橙子，其内部的电解质为柠檬酸及各类其它离子；
②表示铜棒，作为原电池另外一极，且设定为接地；由此组成一个原电池，本模型基于能斯特方程，电解质电流根据欧姆定律进行求解；
①表示锌棒，作为原电池一极，且设定为电池电位以满足总电流条件。
锌棒用作其中一个电极，发生如下的电极反应：
铜棒用作另外一个电极，假定会发生析氢反应：
上述方程中，
为标准条件下，相对于标准氢电极的平衡电位。
02控制方程
Bulter- Volmer 动力学方程描述了嵌入橙子的锌棒表面发生的电极动力学，方程如下：
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