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近年来,环境污染的不断加重和氢能经济的发展引起了各国政府对燃料电池技术,特别是固体氧化物燃料电池（SOFC）的关注。作为新型能源转换装置的SOFC由于不受卡诺循环的限制,具有高的化学能到电能的转换效率,与传统的发电技术相比具有独特的优势。此外,SOFC还具有无污染、燃料适用范围广等优点。开发高效稳定的SOFC技术需要采用性能优异的电极材料,由铁和钛两种元素构建的La0.3Sr0.7Ti0.3Fe0.7O3-δ（LSTF）钙钛矿氧化物因其良好的催化性能受到了广泛关注。由于LSTF钙钛矿具有优异的氧化-还原稳定性,可以同时作为SOFC的阳极和阴极材料使用,并具备成本低廉的优势。为了进一步提高LSTF材料的电化学性能,本论文通过A位缺位的策略对LSTF电极的电化学性能进行调控。同时对材料的热膨胀行为、导电能力进行了详细地表征和分析。除此之外,我们还探究了A位缺位的LSTF作为对称电极在可逆模式下的电化学性能表现。本论文首先研究了A位缺位对LSTF分别作为SOFC阴极和阳极的理化性能的影响。采用溶胶凝胶法制备了(La0.3Sr0.7)1-xTi0.3Fe0.7O3-δ（LSTF-x,x=0、3%、5%、7%、9%）系列电极材料,考察了不同A位缺位量对LSTF的相结构、微观形貌、元素价态、电导率、热膨胀以及氧化还原稳定性的影响,并进行了电化学阻抗谱（EIS）表征。XRD分析表明,A位缺位的LSTF在氢气气氛中会出现部分分解现象,但是这种分解是可逆的,因此A位缺位LSTF可以作为对称电极材料使用。EIS测试结果表明,无论在空气气氛中还是氢气气氛中,均有A位缺位量为5%时的LSTF极化阻抗值最低,例如,700℃时,LSTF-5%在空气和氢气中的阻抗分别为0.055和0.160Ω·cm2。说明LSTF-5%电极对氧催化还原反应及氢催化氧化反应均有较高的电催化性能。以LSTF-5%为电极,LSGM为电解质,LDC为阻挡层构建的对称电池体系在SOFC模式下,850、800、750、700、650 ℃的最大功率密度分别为602.7、431.8、289.3、163.5以及74.7 mW/cm2,均大于相同温度不缺位的LSTF对称电池的放电功率,说明适当的缺位可以改善对称电池的放电性能。当以电解模式进行直接CO2电解时,800 ℃、极化电压1.3 V的条件下,LSTF-5%对称电池的电流密度为0.76A/cm2,而极化阻抗仅有0.08Ω·cm2。并且LSTF-5%对称电池直接电解CO2的长期稳定性说明,其至少可以连续运行20 h性能而性能没有大幅度的衰减,说明LSTF-5%是性能优异的CO2电解材料。