随着化石能源的日益减少和不可再生能源燃烧带来的环境问题,寻求高效、清洁的能源利用方式成为全世界关注的焦点。固体氧化物燃料电池（SOFC）因发电效率高、排放清洁无污染等特点,有着非常广泛的应用前景。La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ（LSCF）阴极由于在600-800℃范围内有着良好的氧离子/电子混合导电性,是目前最适合应用于中温SOFC的阴极材料。但是LSCF阴极材料在中温工作时的电化学性能还存在一定问题,其极化阻抗还需进一步的降低,尤其在中温（600-800℃）运行工作中,随着工作时间的推移,LSCF阴极的电化学稳定性能较差,这些问题限制了LSCF阴极材料在SOFC中的广泛应用。本文通过Ba²⁺对LSCF阴极材料的A位La³⁺的替代对其进行电化学改性研究,验证了该材料作为IT-SOFC阴极材料的可行性,并分别进行在Pt连接体和Fe-Cr合金连接体下长期运行测试,对比了在这两种连接体下Ba²⁺掺杂对LSCF阴极电化学稳定性的影响。得出以下结论:采用溶胶凝胶法合成了La_0.6-xBa_x Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20）阴极材料,1000℃焙烧后形成单一斜六方钙钛矿结构。Ba²⁺的掺杂有效地提高了LSCF阴极的电导率。随Ba²⁺掺杂量的增加,阴极材料的电导率先增加后减少。当掺杂量x=0.10时,800℃下LBSCF阴极电导率最高达392 Scm^-1,相比未掺杂的LSCF阴极电导率(204 Scm^-1)提升了将近两倍。Ba²⁺的掺杂对LSCF电化学性能有显著的提高,由于Ba²⁺的掺杂提升了O^2-在阴极内部传输能力和电极表面氧的吸附、解离和扩散传输能力,使得LBSCF（x=0.20）阴极在800℃时的极化电阻为0.04Ωcm²,相比未掺杂的LSCF阴极（0.22Ωcm²）降低了82%。采用Ni-SDC为阳极,SDC为电解质,LBSCF为阴极制备阳极支撑单电池,在750℃时,Ni-SDC∣SDC∣LBSCF（x=0.20）单电池的最大功率密度达0.7 W/cm²,相比Ni-SDC∣SDC∣LSCF单电池性能（0.54 W/cm²）提升了近30%。利用电化学交流阻抗测试阴极材料在不同连接体下的稳定性,结果表明:在Pt连接体下,800℃连续测试7200 min后,LBSCF（x=0.20）的极化阻抗由0.05Ωcm²先减小后增大到0.05Ωcm²,相比LSCF（0.22Ωcm²→0.38Ωcm²）极化阻抗几乎没有衰减;在Fe-Cr合金连接体下800℃连续测试7200 min后,LBSCF（x=0.20）阴极的极化阻抗由0.04Ωcm²增加到0.05Ωcm²,相比LSCF阴极（0.26Ωcm²→2.18Ωcm²）的电化学稳定性能有显著的提高。采用Pt连接体在800℃下测试7200 min后,LSCF阴极材料晶粒长大,阴极孔隙率降低,导致LSCF阴极极化阻抗的增大。而掺杂Ba²⁺的阴极材料在测试前后晶粒无明显差别,说明Ba²⁺在一定程度上有抑制LSCF阴极晶粒长大的作用;采用Fe-Cr合金连接体在800℃下测试7200 min后,LSCF阴极表面生成尖晶石结构SrCrO₄及Cr₂O₃绝缘相,而LBSCF（x=0.10,x=0.20）阴极中不仅发现有SrCrO₄和Cr₂O₃的生成,还生成了BaCrO₄相。由于BaCrO₄的电子电导率高于SrCrO₄。使得LBSCF阴极材料的极化阻抗衰减明显降低。当测试温度为700℃时,无论是在Pt连接体还在Fe-Cr合金连接体下,阴极极化阻抗的增加量相对减少,阴极中的绝缘相生成量也相对减少。说明降低电池的工作温度可以减少阴极材料的衰减情况。LBSCF阴极材料由于具有优异的电化学性能,无论在Pt连接体还是在Fe-Cr合金连接下都表现出了优越的电化学稳定性,有潜力成为未来SOFC商业化应用关键材料。