固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种将化学能直接转化为电能的装置，具有环境友好、能量转化效率高、燃料使用范围广等优点，因此其发展和研究受到了世界各国政府的支持和科学界的重视，经过了几十年的研究和发展，SOFC正一步一步走向商业化。目前，阻碍SOFC商业化进程的因素之一是其高昂的制备成本。SOFC的基本结构单元主要有：电解质自支撑型、阴极支撑型和阳极支撑型，其中阳极支撑型SOFC综合性能最好，受到的关注最为普遍。但其制作成本较高，原因主要有两个方面。1、其制备过程包含了多步的高温烧结，使其生产能耗巨大和生产周期冗长；2、YSZ电解质膜烧结致密一般需要较高的温度（1350C以上），高的烧结温度使生产能耗增大。因此，减少烧结步骤和降低YSZ烧结温度能够有效降低阳极支撑SOFC的制作成本，本论文研究工作正是紧紧围绕着这两方面开展的。首先，在减少烧结步骤的研究方面，采用浸渍法将电解质膜直接制备在阳极生坯表面而不是在预烧的阳极表面，然后进行共烧结。实验结果表明：浸渍法在阳极生坯上制备电解质膜的主要作用机理为液沫夹带。根据机理的分析，通过增加浸渍法YSZ电解质浆料的固含量和粘结剂含量，优化了YSZ电解质浆料，成功通过共烧结制备了多孔阳极和致密电解质膜双层结构，800C时电池的最大功率密度为460mW/cm²。在降低阳极支撑的YSZ电解质膜的烧结温度的研究中，尝试了通过优化烧结过程降低YSZ电解质膜的烧结温度，研究烧结过程对YSZ电解质膜致密性和电池性能的影响。实验结果表明：通过延长烧结时间，将YSZ电解质烧结致密温度降至1350C；通过采用两阶段烧结和延长烧结时间，将YSZ电解质膜烧结致密温度降至1300C。但是在两阶段烧结（1300C12h，1250C16h）的电池，其最大功率密度仅为263mW/cm²，这比1400C烧结4h的电池要低，这是因为长时间烧结使电解质老化和阳极过烧结，不利于电池的性能，同时这也使生产能耗增加。因此，延长烧结时间不是降低阳极支撑的YSZ电解质膜烧结致密温度的最佳途径。为了有效地降低YSZ电解质膜的烧结温度，向YSZ中掺杂1-7wt.%Al₂O₃作为烧结助剂。同时为了防止Al₂O₃与阳极中的Ni生成不导电相NiAl2O4，在掺杂Al₂O₃的YSZ电解质膜和阳极之间引入纯YSZ缓冲层。实验结果表明：纯YSZ缓冲层能有效阻止Al₂O₃向阳极渗透；1wt.%Al₂O₃可以使YSZ电解质膜烧结温度从1400C降至1300C，同时电池的输出得到了提高，为684mW/cm²，这是由于减低烧结温度能避免阳极过烧结，提高了阳极的催化性能。最后将共烧结工艺与YSZ中掺杂Al₂O₃的工艺相结合，在1300C共烧结制备了1wt.%Al₂O₃掺杂YSZ的SOFC，其OCV大于1V，最大功率密度为560mW/cm²。相对于1400C分步烧结，1300C共烧结可以大大地缩短生产周期和减小生产能耗，从而降低了SOFC的生产成本。