固体氧化物电解池（SOEC）是一种具有较高的转化效率和能量利用率的先进电化学转换装置。SOEC利用间歇性的可再生清洁能源作为电能,工业废热作为热能电解H₂O或CO₂,能有效地转化和利用大气中造成温室效应的CO₂,促进新能源的发展,且与固体氧化物燃料电池（SOFC）等高效能量装置结合使用,可以缓解能源过渡时期化石燃料短缺带来的能源危机。高温条件下电解H₂O或CO₂可以获得更高的经济效益。因此,在固体氧化物电池的研究过程中多采用中高温（600¹000oC）的工作温度。SOEC和SOFC在反应原理上互为逆过程,在装置结构上有许多相似的要求。从发展趋势来看,目前有两种新型的SOEC结构构型,包括使用同种材料和结构作为阴阳极的对称电极固体氧化物电解池（SSOEC）以及将SOFC与SOEC结合的可逆固体氧化物电池（RSOC）。目前除钙钛矿氧化物材料外,具有良好导电性、抗氧化性能、结构稳定性和反应活性的尖晶石氧化物也是很有潜力的电极材料。但大部分尖晶石材料在高温下稳定性不高,这导致其在SOEC中的应用研究不多。本论文研究了同时具有良好OER和ORR活性且能在高温下稳定存在的MnCo₂O₄尖晶石材料作为SSOEC和RSOC的电极材料,深入探讨了其制备工艺和性能的影响规律,得到如下主要结论:（1）通过浸渍法在YSZ电解质上制备了MnCo₂O₄-GDC复合电极,研究了MnCo₂O₄-GDC|YSZ|GDC-MnCo₂O₄结构SSOEC电解纯CO₂的电化学性能。800°C时OCV条件下的极化阻抗为1.43Ωcm²;当电解电压为1.5 V时,电池的电流密度为750 mA cm^-2。此外,电池在200 mA cm^-2恒流条件下稳定运行了84 h,衰减速率仅为7.23×10^-4 V h^-1。结果表明,电池表现出了较高的电化学性能和长期稳定性。（2）研究了MnCo₂O₄-GDC复合电极作为RSOC氧电极的性能,探讨了其在SOFC和SOEC两种模式下的电化学性能和稳定性。800°C时,SOFC模式下的功率密度峰值为906 mW cm^-2,极化阻抗为0.293Ωcm²;SOEC模式下的极化阻抗为0.2618Ωcm²,电解电压为1.5 V时,电流密度达到712 mA cm^-2。结果表明MnCo₂O₄-GDC复合氧电极在SOFC模式下具有较高的功率密度;在SOEC模式下也具有良好的性能。交替进行的长期测试中,经过在SOFC模式12 h稳定运行的电池依然能在SOEC模式下稳定运行12 h,表明复合氧电极具有良好的可逆性和稳定性。