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固体氧化物燃料电池（SOFC）是一个可以直接将燃料的化学能转换为电能的电化学装置,被誉为21世纪最具有发展潜力的能源之一,它的热效率高、燃料的适应性强,能很好地满足区域供电、供热的需要,具有重要的经济和社会意义。 目前,固体氧化物燃料电池的研究正向800℃以下的中低温方向发展,在这种工作条件下可以使用低成本的金属连接材料,还可以提高电池材料的长期稳定性,降低电池各组分材料之间的浸蚀作用;但是,温度的降低也会增大固体电解质的欧姆损失,使电极的极化作用增大。为减小工作温度下固体电解质隔膜的电阻和提高电极的催化活性,近年来的研究工作主要集中在以下两个方面:一是研制中温下具有高离子导电率的新固体电解质材料,比如La（Sr）Ga（Mg）O3或CeO2基的电解质材料;二是采用超薄的电解质膜以增大中低温下电池的输出功率密度。其中电解质的薄膜化研究近年来在国际上受到越来越广泛的重视。 本文在平板固体氧化物燃料电池的电极制备、单电池研制（包括高温无机密封）和电池性能测试分析方面进行了尝试,合成了与之相匹配的阴、阳极材料,并在此基础上组装出了电解质支撑平板式和阳极支撑平板式YSZ-Ni|YSZ|LSM固体氧化物燃料电池单电池,设计组装了电池的气氛控制系统和性能测试系统,以H2为燃料、空气为氧化剂,在温度为700～1000℃范围内测试了电池性能。 用XRD研究了YSZ-NiO金属陶瓷粉末的相结构,制得的粉末中的ZrO2均为四方相;这是因为反应中生成的少量Y2O3进入到ZrO2的晶格间隙,起到了稳定ZrO2的作用。LSM的XRD图与非化学计量氧化物LaMnO（3.15）的图谱非常接近。 用SEM观察了YSZ-NiO阳极和LSM阴极的断面形貌。结果表明,阳极和阴极的晶粒和孔隙分布均匀,均为多孔结构。阳极支撑式SOFC的阳极平均厚度约为1mm,电解质的平均厚度约为0.5mm,阴极的平均厚度约为0.15mm。电解质层相对较为致密。定点电子能谱分析结果表明,阳极—电解质—阴极三合一结构中各部分的元素分布正常,电解质层有效地阻挡了阳极和阴极中元素的扩散,阴极材料中掺杂的Sr与ZrO2发生了反应,形成了不导电相SrZrO3,这也是导致整个电池性能不高的主要原因之一。