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为解决中国正面临的能源缺乏与环境污染问题,实现社会可持续发展,中国需要寻找可持续能源来满足人类生产生活需求。燃料电池因其高效、安全、清洁的优势,成为可持续能源发展道路上的一个优秀候选者。其中固体氧化物燃料电池（SOFC）以其高效率、可靠性高、优良的环境效益等的特点,得到众多研究者的广泛关注。但是,SOFC的工作温度往往高达1000℃,对其配套设备与材料的要求较为苛刻,阻碍了其商业化应用。因此,开发工作温度为600～800℃的中温SOFC具有重要的工程意义。而对SOFC阴极材料、阳极材料以及电解质的开发与优化是降低SOFC工作温度的有效途径。大量文献表明,作为一种新型的中温SOFC阴极材料,结构的氧化物材料与传统氧化物材料相比,拥有较好的氧离子扩散性能、氧表面交换性能以及混合离子电子传导性能,因此成为该领域的研究热点。在该类型的阴极材料中,基氧化物表现尤为突出。本文针对中温SOFC的开发需求,以基氧化物为基础,通过掺杂改性、复合、材料表征、电池组装和单电池发电性能测试对该体系材料作为SOFC阴极的可行性进行了系统的实验研究。实验结果如下:采用高温固相反应法合成Pr2Ni1-xCuxO4+δ（x=0.1,0.2,0.3,0.4）材料,此类材料与固体电解质LSGM在高温条件下具有很好的相容性,其热膨胀系数与LSGM电解质热膨胀系数相近。本文分别研究对比了此类阴极材料单电池电化学性能,结果显示,在850℃工作温度下,阴极材料为Pr2Ni0.7Cu0.3O4+δ时,单电池显示出较低的极化阻抗值,其值为7.87Ω·cm-2,峰值功率密度为478 m W·cm-2。为了进一步改善增强电极材料性能,提高阴极材料的氧空位浓度,本文对氧化物进行了Cu、Fe共掺杂,利用高温固相反应法合成了Pr2Ni0.9-xCuxFe0.1O4+δ（x=0.1,0.2,0.3,0.4）材料,研究了Cu、Fe共掺杂材料的热膨胀系数和电化学性能。结果表明,共掺杂之后的阴极材料电化学性能得到了一定程度的改善,850℃工作温度下,Pr2Ni0.6Cu0.3Fe0.1O4+δ阴极材料,单电池极化阻抗值最小为3.75Ω·cm-2,峰值功率密度为595 m W·cm-2。