La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)钙钛矿型复合氧化物具有优良的电子-离子混合导电性能，是固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极的侯选材料。但其热膨胀系数较高，很难与其它SOFC组元相匹配。在其中加入电解质材料后有可能改善其综合性能。本文采用碳酸盐共沉淀法制备Ce0.8M0.2O2-δ(M=Gd，Sm，Pr)电解质材料，对材料的制备工艺、氧离子导电性能和热膨胀性能进行研究，选择Ce0.8Sm0.2O2-δ(SDC)与LSCF复合制备了La06Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-Ce0.8Sm0.2O2-δ(LSCF-SDC)复合阴极材料，研究了LSCF-SDC复合阴极材料的综合性能，为研制和开发具有优良综合性能的阴极材料提供实验和理论依据。 本论文采用碳酸盐共沉淀法制备Ce0.8M0.2O2-δ(M=Gd，Sm，Pr)粉体。研究结果表明：沉淀剂与金属离子摩尔比、沉淀反应温度、反应后的陈化时间、热处理温度等对粉体的晶体结构和显微形态有显著的影响。通过实验研究确定了适当的合成工艺条件，并制备了CeO2基电解质超细粉体。采用交流阻抗谱法测试了Gd、Sm、Pr掺杂CeO2基电解质材料的氧离子电导率。由于Pr的变价在Ce0.8Pr0.2O2-中引入了电子电导，使得在相同测试温度下其电导率最高，对离子导体Ce0.8Gd0.2O2-δ和Ce0.8Sm0.2O2-δ而言，Ce0.8Sm0.2O2-δ的电导率略高。采用甘氨酸-硝酸盐法合成了LSCF超细粉体，按SDC的质量百分含量为30-60﹪的比例制备了LSCF-SDC复合阴极材料，研究了材料的热膨胀性能。结果表明：随着SDC含量的增加，LSCF-SDC复合阴极热膨胀曲线上的转折点从纯LSCF的650℃上移到40﹪La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-60﹪Ce0.8Sm0.2O2-δ的770℃，LSCF-SDC复合阴极的热膨胀曲线趋向于成为一条直线。50﹪La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-50﹪Ce0.8Sm0.2O2-δ复合阴极在100～730℃温度范围内的热膨胀系数为14.4×10-6K-1，能够与掺杂CeO2基电解质材料相匹配。采用直流四探针法和交流阻抗谱法研究了LSCF-SDC复合阴极的电子-离子混合导电性能。发现随着SDC含量的增加，样品的总电导率急剧下降，离子电导率略有上升。50﹪La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-50﹪Ce0.8Sm0.2O2-δ复合阴极在600～800℃温度范围内的总电导率在100S·cm-1以上，满足SOFC阴极的应用要求。 采用XRD、背散射电子像和X射线能谱分析等测试手段研究了LSCF-SDC复合阴极中两相的分布状态以及LSCF与SDC的化学相容性。发现在LSCF-SDC复合阴极中两相是均匀分布的，在烧结过程中存在两相的相互扩散现象。在1200℃烧结12h后，60﹪La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-40﹪Ce0.8Sm0.2O2-δ和50﹪La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-50﹪Ce0.8Sm0.2O2-δ复合阴极中出现SrCeO3相，表明LSCF-SDC作为阴极材料的长期稳定性有待进一步研究。