固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）具有环保洁净高效等优点,受到世界范围的关注。在800-1000 ℃运行的高温下,SOFC对材料的选择、材料之间的热匹配、化学相容性、电极烧结和机械性能等要求较高,降低电池工作温度,是改善途径之一。因此,发展中温SOFC十分必要。其中阴极是实现中温固体氧化物燃料电池的关键部分,而钙钛矿氧化物Sr₂Fe_1.5Mo_0.5O₆（SFM）有着高的电导率和催化活性。因此,本论文主要以SFM材料为出发点进行改性并研究其电极性能。通过部分取代SFM材料A位元素合成钙钛矿阴极材料Sr_2-xCa_xFe_1.5Mo_0.5O_6-δ（SCFM）。并探究其组成、晶体结构、微观形貌、化学兼容性,导电性能,电化学性质及稳定性等。XRD结果表明,掺杂的Ca元素越多,晶胞体积越小。并且材料呈现空间网状结构,且孔径分布均匀。TEC测试表明热膨胀系数随着Ca含量的增加而减小。XPS分析表明Ca的掺杂影响了Fe²⁺/Fe³⁺和Mo⁶⁺/Mo⁵⁺的相对含量。当Ca的掺杂量为0.4时,材料具有最小的极化阻抗和最大的电导率。以此为阴极的单体电池具有最大的功率密度,在800 ℃时,达1.26 W cm^-2。结论表明Ca部分代替Sr能提高SFM材料的电导率和电化学性质以及减小热膨胀系数,因此SCFM作为中温SOFC阴极可以提高电池性能。通过一步燃烧法合成SCFM-SDC阴极复合材料。XRD结果表明,SCFM-SDC只有SCFM和SDC的特征峰,无杂质相。材料的微观形貌清晰的表现出均匀的多孔空间网状结构。另外,随着SDC含量的增加,复合材料的电导率和热膨胀系数都逐渐的减小。当SDC的质量分数为40%时,复合阴极具有最优的电化学性质和最小的极化阻抗。在650-800 ℃的工作温度下,极化阻抗分别为0.091、0.148、0.376、0.832Ωcm²。因此,以SS40为阴极组装NiO-YSZ|YSZ|SDC|SCFM-SDC40单电池,800 ℃时最大功率密度为1.06 W cm^-2。结果表明SCFM是一种优异的中温固体氧化物燃料电池的阴极材料。