固体氧化物燃料电池因为高效能、对环境友好等优点被人们作为第三代燃料电池,得到广泛普及应用。随着研究的深入,为了扩展电池材料的选择性和减少成本,需要降低操作温度,而降低操作温度会引起电解质的欧姆阻抗和电极的极化阻抗大大增加。因此,我们寻找一种在中低温下仍有较强的高催化活性的材料至关重要。本文采用固相法制备了钪掺杂的BaCo_0.7Fe_0.3-xSc_xO_3-δ（x=0,0.04,0.08,0.1,0.12）（BCFSc_x）阴极材料,通过X射线衍射仪和交流阻抗测试仪和扫描电子显微镜以及电化学工作站等测试仪器进行了表征。结果表明,Sc掺杂比例为0.1时的阴极BCFSc_0.1在1000℃烧结10小时的条件下,BCFSc阴极材料呈现立方钙钛矿的相结构,其对称半电池的阻抗在950℃下烧结3小时的极化阻抗值最小,最小值为0.2801Ω·cm²,所以BCFSc阴极材料具有优异的电化学性能。以BCFSc为阴极,Ni_0.9Cu_0.1O_x-SDC为阳极,SDC电解质支撑的Ni_0.9Cu_0.1O_x-SDC/SDC/BCFSc单电池在800℃测试温度下的最大输出功率密度为305.96 mW/cm²,其单电池的极化阻抗为0.1328Ω·cm²。通过SEM结果表明,阴极颗粒疏松多孔,孔隙率过大,导致与SDC电解质的三相界面变小,使单电池的电化学性能减小。为了进一步促进阴极材料的性能,采用机械混合法制备了BCFSc-SDC复合阴极材料。实验结果显示,当BCFSc与SDC质量混合比为7:3的BCFSc-30%SDC复合阴极在900℃下烧结3小时的极化阻抗值最小,最小值为0.1190Ω·cm²。以BCFSc-SDC为阴极,Ni_0.9Cu_0.1.1 O_x-SDC为阳极,SDC电解质支撑的Ni_0.9Cu_0.1O_x-SDC/SDC/BaCo_0.7Fe_0.2.2 Sc_0.1O_3-δ-SDC复合单电池在800℃测试温度下得到最大输出功率密度为521.28 mW/cm²,相比未复合的阴极的单电池提高了215.32mW/cm²,整体提高了70.38%,其中极化阻抗值为0.0855Ω·cm²,也远远低于未复合SDC的阴极的阻抗（0.1328Ω·cm²）。说明通过复合SDC电解质材料可以提高阴极材料性能,有效地改进SOFC的阴极材料的性能。另外,采用离子浸渍法制备了镨离子浸渍的BaCo_0.7Fe_0.2Sc_0.1O_3-δ-Pr（BCFSc-Pr）的复合阴极。结果显示,浸渍3次的BCFSc-Pr复合阴极制成的对称半电池在800℃烧结3小时的极化阻抗值最小,最小值为0.0886Ω·cm²,远远低于单相BCFSc阴极制成的半电池的阻抗值。以BCFSc-Pr为阴极,Ni_0.9Cu_0.1O_x-SDC为阳极,SDC电解质支撑的Ni_0.9Cu_0.1O_x-SDC/SDC/BCFSc-Pr浸渍复合单电池在750℃测试温度下的最大输出功率密度为364.08 mW/cm²,其中极化阻抗值为0.1149Ω·cm²。SEM显示,浸渍之后的阴极表面发现断裂的痕迹,导致阴极与SDC电解质的接触面积较小,导致氧气与阴极之间的三相界面变小,致使单电池的输出功率减小。