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固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)的中低温化解决了传统SOFC因温度过高带来的材料选择、制备等问题，成为近年来SOFC研究的热点。在中低温下，影响电池效率的主要因素是电极的极化损失。电极材料的选择和微观结构的优化是减小电极极化、获得高性能SOFC的途径。 本论文针对中低温固体氧化物燃料电池极化阻抗问题，结合先进的静电纺丝技术，提出具有新型微观结构的陶瓷纳米纤维SOFC电极材料，构建3D网络结构的三相界面，提高电池的效率。主要研究内容包括以下部分: (1)采用静电纺丝技术结合溶胶凝胶法制备Ni/Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)复合纳米纤维阳极材料，探讨了金属-陶瓷复合纳米纤维的制备工艺，首次实现了金属和陶瓷材料一体化纤维。制备了含60 wt％ Ni和30 wt％ Ni的Ni/SDC复合纳米纤维，分别记作60Ni/SDC-F和30Ni/SDC-F。采用聚丙烯酰胺溶胶凝胶法制备了(La0.8Sr0.2Mn)0.98O3(LSM)纳米粉体，记作LSMP。采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了SDC纳米粉体，记作SDCP。组装了两种纤维阳极单电池，分别记作60Ni/SDC-F|SDC|50SDCP-LSMP和30Ni/SDC-F|SDC|50SDCP-LSMP，研究了纤维中Ni含量对SOFC电化学性能的影响。同时通过传统球磨法制备了60Ni/SDC-P纳米粉体阳极材料并组装了粉体阳极单电池，记作60Ni/SDC-P|SDC|50SDCP-LSMP，比较了Ni/SDC复合纳米纤维和纳米粉体阳极组装的单电池的电化学性能。 60Ni/SDC-F纤维阳极单电池在700℃和750℃时的极化阻抗分别为1.508Ω·cm2和0.576Ω·cm2，最大功率密度分别为94 mW·cm-2和187 mW·cm-2。30Ni/SDC-F纤维阳极单电池在700℃和750℃时的极化阻抗分别为2.297Ω·cm2和1.600Ω·cm2，最大功率密度分别为60 mW·cm-2和88 mW·cm-2，结果表明60Ni/SDC-F纤维阳极单电池性能优于相同测试条件下的30Ni/SDC-F纤维阳极单电池。60Ni/SDC-P粉体阳极单电池在700℃和750℃时的极化阻抗分别为3.472Ω·cm2和1.363Ω·cm2，最大功率密度分别为65 mW·cm-2和122 mW·cm2，结果表明60Ni/SDC-F纤维阳极单电池性能优于相同测试条件下的60Ni/SDC-P粉体阳极单电池。 (2)采用静电纺丝技术结合溶胶凝胶法制备钙钛矿结构LSM纳米纤维阴极材料，记作LSMF。设计了纤维阴极对称电池和复合粉体阴极对称电池，分别记作LSMF|SDC|LSMF和50LSMP-SDCP|SDC|50LSMP-SDCP，研究了LSM纳米纤维对SOFC阴极性能的影响。 LSM纳米纤维构建的LSMF纤维阴极具有良好的电化学性能。在700℃和750℃时的极化阻抗分别为0.749Ω·cm2和0.275Ω·cm2，50LSMP-SDCP复合粉体阴极的极化阻抗分别为1.005Ω·cm2和0.465Ω·cm2，表明LSMF纤维阴极的极化阻抗均小于相同测试条件下的50LSMP-SDCP复合粉体阴极的极化阻抗。 (3)采用静电纺丝技术结合溶胶凝胶法制备SDC纳米纤维，记作SDCF。设计了复合纤维阴极对称电池，记作50LSMP-SDCF|SDC|50LSMP-SDCF，研究了SDC纳米纤维对SOFC阴极性能的影响。 SDC纳米纤维构建的50LSMP-SDCF复合纤维阴极在700℃和750℃时的极化阻抗分别为0.325Ω·cm2和0.088Ω·cm2，均小于相同测试条件下的50LSMP-SDCP复合粉体阴极的极化阻抗，说明SDC纳米纤维提高了SOFC阴极性能。