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固体氧化物燃料电池（SOFC）由于其高能量转换效率、低污染物排放和燃料灵活性,是非常有前途的能量转换装置。阳极是SOFC的重要组成部分,其性能直接影响SOFC的工作特性。SOFC的阳极不仅要为燃料的电化学氧化反应提供场所,还要承担转移电子和气体的任务。传统的镍基阳极受到很多限制,如氧化还原循环下的结构损伤、硫中毒和碳沉积等。因此开发替代镍基阳极的材料是目前SOFC研究的一个热点。阳极的电化学性能不仅与选取的材料体系相关,也与电极的微观结构具有密切关联。构建纳米纤维结构是SOFC中调控电极显微结构的有效方法之一。纳米纤维材料的抗烧结性能要优于纳米颗粒材料,而且纳米纤维结构的电极材料可以形成良好的离子和电子传导路径以及更加合理的孔隙结构,这都有利于提高电极的性能。本课题通过基于静电纺丝工艺的显微结构调控提高La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ-Ce0.9Gd0.1O2-δ（LSCM-GDC）复合阳极的电化学性能。本文主要研究结果如下:（1）采用Pechini法、水溶液法、DMF溶解法制备了三种LSCM纺丝液,通过静电纺丝工艺得到LSCM纤维前驱体。纤维前驱体都表现出表面光滑,长径比大的特点。因DMF溶解法纺丝液浓度较高,制得的纤维直径最大。上述3个样品在烧成过程中,相比采用Pechini法制备的LSCM纳米粉体,更易于制得单一的单斜结构的LSCM相,同时其LSCM相晶格畸变程度也较小。随着焙烧温度的升高,各样品LSCM相的XRD谱中衍射峰出现右移,对此现象的出现原因进行了分析探讨。此外还研究了纺丝液中金属离子-有机络合分子结构对纤维的耐高温性的影响,探索了改善静电纺丝法制备的无机材料纳米纤维的耐高温性的方法,结果表明通过纺丝液配方的优化可以获得主链-支链结构的金属离子-有机络合分子,这种情况下制备的纤维耐高温性能较好。（2）采用以不同方法制备的LSCM材料制成LSCM-GDC‖YSZ‖LSM-YSZ纽扣电池。各样品中阳极与电解质的界面接触良好,LSCM-F1-GDC、LSCM-F2-GDC与LSCM-F3-GDC阳极颗粒尺寸分布较为均匀,孔隙率分别为45%、60%、60%,而LSCM-P4阳极中存在较多的大尺寸颗粒,颗粒团聚现象较为明显,孔隙率仅为30%。对比研究了不同材料制备的纽扣电池的电化学性能,分析了阳极显微结构对电极性能的影响。LSCM-F1-GDC、LSCM-F2-GDC与LSCM-F3-GDC阳极的电化学性能明显高于LSCM-P4-GDC粉末阳极,其中以LSCM-F3-GDC为阳极制备的纽扣电池表现出最好的电化学性能,在850℃、以H2为燃料测试条件下,该电池的最大功率密度为211.2 m W·cm-2,欧姆阻抗为0.75Ω·cm~2,极化阻抗为0.25Ω·cm~2。优异的性能归因于其阳极纤维形貌保持最好,具有连续性更好的电子、离子传输通道。（3）将少量Ni浸渍到LSCM-F2-GDC与LSCM-F3-GDC阳极中,制备了两种不同的LSCM-GDC-Ni‖YSZ‖LSM-YSZ纽扣电池。纽扣电池的阳极与电解质之间紧密结合,GDC和Ni颗粒均匀的附着在LSCM材料的表面。由于Ni浸渍相的引入,两种阳极的孔隙率分别降低至50%和55%,表明LSCM-F2-GDC-Ni阳极中的Ni浸渍相含量高于LSCM-F3-GDC-Ni阳极,但其电化学性能却相对较低。该现象的原因可能是浸渍过程中毛细管力作用导致的LSCM-F2-GDC-Ni阳极的部分孔隙被堵塞。在850℃下,LSCM-F3-GDC-Ni阳极因其更高的孔隙率,表现出更好的电化学性能,最大功率密度为254.2 m W·cm-2,极化阻抗为0.11Ω·cm~2。