针对固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极材料表面改性,首次应用等离子体辉光放电技术辅助阴极材料表面浸渍改性,获得了高比表面积、多活性位点的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）-Ce0.9Gd0.1O1.95（GDC）复合阴极,制备了SOFC对称电池研究了未浸渍、传统空气气氛烧结浸渍、等离子体辉光放电辅助浸渍对阴极微结构形貌及电化学性能的影响。实验数据表明:传统空气气氛烧结2 h使LSCF完全成相的最低温度高达1200 ℃,等离子体辉光放电低温550 ℃烧结2 h不能使LSCF完全成相。只有在温度高于650 ℃时传统空气气氛烧结才有改性效果,且温度越高,性能提升越明显,在750 ℃时,阴极面极化电阻（ASR）仅为0.07Ωcm~2,与未浸渍阴极的ASR相比降低了73%。经等离子体辉光放电低温烧结的复合阴极在所有温度范围均表现了较好的改性效果,在温度分别为600 ℃、650 ℃、700 ℃、750 ℃时,与未浸渍阴极的ASR相比,分别降低了59%、52%、47%、45%,温度越低,改性效果越好,在600 ℃时,其ASR值仅为0.78Ωcm~2,比未浸渍、空气气氛烧结浸渍阴极的ASR相比分别低了1.12Ωcm~2、1.32Ωcm~2。研究浸渍次数与ASR的关系发现ASR随浸渍次数的增加先降低后升高,浸渍4-6次时阴极的ASR最低。分析微观形貌知,使用等离子辉光放电技术低温烧结浸渍阴极获得了由LSCF纳米粒子组成的网状片层结构,相比由传统空气气氛烧结的存在粒子团聚的复合阴极具有更多的三相界面（TPB）反应活性位点,最终揭示了等离子辉光放电低温烧结辅助浸渍提升阴极性能源于阴极表面微结构细化、氧还原反应（ORR）活化能降低、氧交换过程阻力减小。通过常规浸渍（空气气氛烧结浸渍阴极）实现了LSCF-LSCF复合阴极改性,提升了单电池在各个温度下的开路电压。对比电解质厚度不同的单电池性能,发现电解质越厚,单电池在同一温度下的开路电压及功率输出性能越低。基于同时考虑电解质电子电导和界面极化阻抗影响的数学模型,可以计算开路电压和I-V曲线,将其应用于LSCF阴极、LSCF-LSCF复合阴极的单电池性能预测,并与单电池的实测性能数据进行拟合获得了真实情况下的阳极氧分压、特征氧分压、阴阳极阻抗等参数。在燃料电池的实际工作过程中,使燃料电池性能降低的因素常常是多方面的,而在使用本文模型拟合实验值时可获得使燃料电池性能下降的直接因素。