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固体氧化物燃料电池（SOFC）被誉为最有发展前景的能量输出装置,由于其效率高,污染小,功率密度大等优点引起人们广泛关注。SOFC可以通过氧化还原反应直接将化学能转化为电能。传统的SOFCs工作温度高（1000 ℃）,高的操作温度导致电池部件退化,与连接材料发生反应以及限制了材料的选择。但是,降低SOFCs的操作温度从1000 ℃到中温范围600-800 ℃可以避免这些缺点,比如说材料使用寿命边长,成本变低,材料选择变多等。所以说,中温固体氧化物燃料电池是一种极具潜力的电池之一。近年来,中温固体氧化物燃料电池阴极材料得到广泛研究。阴极反应往往需要高的活化能,降低操作温度意味着氧化还原反应的动力降低,这样也导致电池性能下降。所以,许多研究人员致力于开发新得阴极材料,来提高中温范围内电池的性能。在中温范围内,要想电池的获得最大的功率密度,就需要阴极材料是离子-电子混合导体。阴极反应发生在气体,电极,电解质三相界面处,纯电子导体阴极反应区域仅限于电解质表面,拓宽反应区域只能改变阴极的微观结构。相反,混合导电材料,对于氧离子导电材料,氧离子可以扩散通过整个阴极层,这样反应区域被扩大。传统的高温阴极材是锰酸锶镧（LSM）,后来用钴替代锰制成新的阴极材料钴酸镧（LSC）,及在B-位掺铁的（LSCF）阴极和Ba Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BCFN）展现出了比较好的电化学性能。然而,双钙钛矿氧化物由于其独特的结构,引起人们的注意。双钙钛矿阴极材料Pr Ba Co2O5+δ已被证实是具有发展前景的IT-SOFC阴极材料,但其与电解质热膨胀系数差距大,不利于电池长时间稳定工作,这方面有待提高。本文通过在Pr Ba Co2O5+δ阴极材料的B-位掺杂过渡族金属Cu,Ni,来降低阴极材料的热膨胀系数,提高阴极与电解质的热匹配程度,提高阴极材料的电导率,进而达到提高电池性能的效果。通过在Pr Ba Co2O5+δ中掺入不同比例的Cu和Ni,制成PBC2-xCx和PBC2-xNx阴极材料,对其作为IT-SOFC阴极的可行性进行深入研究。1用EDTA-溶胶凝胶的方法制备了PBC2-xCx（x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）阴极材料。1000 ℃烧结10h的XRD测试结果显示所有样品均已形成单相钙钛矿结构。30-800 ℃的热膨胀系数曲线得出样品的热膨胀系数随掺杂量的增加而降低。掺杂量x=0.3时的PBC1.7C0.3阴极材料在600-800 ℃内电导率最高。800 ℃时PBC1.7C0.3阴极在SDC电解质上的极化电阻为0.0162Ωcm2,800 ℃时以PBC1.7C0.3为阴极,SDC为电解质,Ni0.9Cu0.1-SDC为阳极的单电池最大输出功率密度为531.92m W/cm2。2同样用EDTA-溶胶凝胶的方法制备了PBC2-xNx（x=0.0,0.05,0.10,0.15,0.20）阴极材料。1100 ℃烧结10h后的XRD测试结果表明,所有样品单相性良好。随着Ni掺杂量的增加,热膨胀系数得到降低,当掺杂量x=0.15时,阴极电导率最高。800 ℃时PBC1.85N0.15阴极在SDC电解质上的极化电阻为0.030Ωcm2,800 ℃时以PBC1.85N0.15为阴极,SDC为电解质,Ni0.9Cu0.1-SDC为阳极的单电池最大输出功率密度为510.37m W/cm2。