固体氧化物燃料电池发电技术是中国制造2025建议发展的高效发电技术之一,具有对环境友好、热电联供效率高的优点。而减少氮氧化物排放目前环境治理和保护的重要举措。本项目拟通过质子传导的固体氧化物燃料（H-SOFC）电池技术,将燃料电池产电与脱除氮氧化物的技术耦合,实现产电和脱硝的双重功能。H-SOFC具有活化能小,在较低温度下获得较好的电能输出等优点,采用烟气为氧化剂,H-SOFC产生电能的同时,阴极发生脱除NO污染物的电化学反应形成氮气和水,提高了燃料电池的应用价值,并为脱硝技术的开辟新方向。首先,通过采取燃烧法,固相法,喷雾法三种方法制备了BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.2O_3-δ电解质粉体,并比较了其在各个方面的差异,发现燃烧法制备的电解质粉体烧结活性高,更有利于致密。固相法制备的电解质更易成相,但容易出现杂峰。燃烧法、固相法、喷雾法制备的电解质活化能分别为0.520 eV,0.577 eV和0.695 eV,即燃烧法所得电解质的活化能最小,其阻抗最小。其次,以钙钛矿材料La_0.7Sr_0.3Mn O₃（LSM）作为基本研究对象,通过B位掺杂（Mg/Ni）进行H-SOFC阴极改性,研究改性后阴极材料的基本性能,并将该材料用于NO分解,研究其产电与脱硝的性能。结果表明,掺杂Mg不会改变阴极材料的结构,且与电解质有很好的相容性;Mg的引入略微提高了还原温度;且掺杂Mg以后更有利于NO的吸附;高的Mn⁴⁺/Mn³⁺和O_β/O比例对脱硝有利。即阴极掺Mg后有利于提高NO转化率以及电池放电功率密度,在800℃时,通入1000 ppm NO和6%O₂,电池最大功率密度为48 mW cm^-2。400℃其最大NO转化率为49%。对于掺杂Ni而言,Ni掺杂量最多为0.2,否则产生杂相;随着Ni含量变多,阴极中Mn⁴⁺被还原成Mn³⁺所需温度越低,越容易被还原;随着电池温度的增加,NO脱除率降低。当掺杂量为0.2时,800℃时电池具有最大功率密度42.9 mW cm^-2。