本文首先以固相反应法制备了固体氧化物燃料电池（SOFC）的阴极材料Ln_0.5Sr_0.5CoO_3-δ（Ln=La，Pr，Nd，Sm，Eu）的超细粉体材料。研究了不同稀土元素掺杂时的晶体结构和电输运性能，分析了钙钛矿体系结构的形成过程，测试了样品在不同温度下的直流电导率。 然后采用离子束溅射法在YSZ和LaAlO₃单晶衬底上沉积了La_0.5Sr_0.5CoO_3-δ薄膜，对薄膜表面物相的微结构、组分以及化学状态等进行分析测试。 结果显示，通过固相反应法当烧结温度达到1200℃时可以形成稳定的单一的钙钛矿相阴极材料。样品直流电导率在700℃附近出现最大值，低温段的导电行为符合小极化子导电机制，La_0.5Sr_0.5CoO_3-δ材料的电导率在中温范围内最大，电学性能最好。 对薄膜材料的XRD谱分析表明，La_0.5Sr_0.5CoO_3-δ薄膜在YSZ和LaAlO₃上生长时随着热处理温度的升高有取向增强的趋势，并且晶粒度增大，当热处理温度为750℃时薄膜择优取向生长的最好，晶粒度最大，氧输运性能最好。XPS谱分析表明，La_0.5Sr_0.5CoO_3-δ薄膜表面化学状态为：La³⁺，Sr²⁺，Co³⁺，Co⁴⁺，O^2-。同时La^0.5Sr_0.5CoO_3-δ薄膜上存在晶格氧和吸附氧两种氧物种，并且随着热处理温度的升高，晶格氧的比例减小氧空位浓度增加，Co的电子结合能降低，氧化学计量（3-δ）减小，产生的氧空位增加，有利于提高阴极的导电能力。