高温固态电池是一种可以将固体氧化物燃料电池（SOFC）以及固体氧化物电解池（SOEC）相结合的能量转化装置:当用电需求较高时,SOFC模式能利用燃料气进行发电;而当用电需求较低时,SOEC模式可利用工业余热及余电直接将CO₂等温室气体转化为燃料气以备循环使用。本文中采用的电池结构为对称可逆电池（SRSOC）结构,其优势在于可极大地降低电池制备与装配过程中的复杂程度、能源消耗,还能避免因阴阳极不一致而导致的与电解质热膨胀系数不匹配等问题。本文首先利用浸渍的方式在电解质骨架上引入Ce_0.9Fe_0.1O_2-δ和Ce_0.6Mn_0.3Fe_0.1O_2-δ分别作为阻挡层,在这两种膜层的基础上再引入La_0.3Sr_0.7Ti_0.3Fe_0.7O₃（LSTF）即Ti/Fe基钙钛矿型电极。在优化电极制备工艺后,文中分别对LSTF|CeFeO_2-δ和LSTF|CeFeMnO_2-δ电极进行不同工作模式下电化学性能的对比研究和性能分析。在SOFC模式下,LSTF|CeFeO_2-δ、LSTF|CeFe MnO_2-δ这两种电极对于燃料气（H₂、水煤气、CO和CH₄）的催化活性均高于LSTF电极,并且Mn的加入可进一步提升电极性能。在850^oC H₂气氛中,LSTF、LSTF|CeFeO_2-δ、LSTF|CeFeMnO_2-δ三种体系的最高放电功率密度分别为422.2、600.3、735.4 mW/cm²,相对于前者后两者的增幅分别为42%、74%。且两种体系对不同燃料气的催化活性顺序是一致的,即:氢气>水煤气>一氧化碳>甲烷。对两种体系进行半电池测试,结果表明,阳极是影响整个电池体系极化高低的关键。在SOEC模式下,两种电极对于CO₂的催化活性及稳定性均远远超过LSTF电极,并且LSTF|CeFe O_2-δ对于CO₂催化还原能力较强。在850^oC、2 V的条件下,LSTF|CeFeO_2-δ、LSTF|CeFeMnO_2-δ、LSTF的最大电流密度分别为:2.56、2.28、1.84 A/cm²,前两者相比于LSTF增幅分别为39%、24%。在可逆工作模式下,两种电极体系均显示了很好的可逆性,并且在SOFC工作模式下,LSTF|Ce Fe MnO_2-δ对燃料气的催化活性更高。在850^oC、CO₂与CO混合气氛中,最大放电功率密度高达405.2 mW/cm²,这相比起LSTF|CeFeO_2-δ体系增幅高至45%;在SOEC模式下,综合而言LSTF|CeFeO_2-δ体系性能稍高。总之,本论文中构筑的LSTF|CeFeO_2-δ和LSTF|CeFeMnO_2-δ两种Ti/Fe基钙钛矿型电极均表现出了优异的电化学活性,其中LSTF|CeFeMnO_2-δ电极因其高催化活性而具有非常好的应用前景,相信在本研究的基础上可进一步通过优化Mn的掺杂量等手段调控阻挡层的活性,提高其催化活性及稳定性,使其性能更优。