固体氧化物燃料电池(SOFCs)可以直接把化学能转换为电能，通常在800～1000℃的高温运行。若能将SOFC的操作温度降低到500～700℃的中低温范围，则不仅可以极大地降低电池成本，提高电池长期运行稳定性，而且有望实现快速启动，从而使在便携式电池等移动电源领域的应用成为可能。但是，在中低温下，电池的极化损失也会快速增加，降低了电池性能。然而，中低温运行也给我们创造了对SOFC电极结构进行纳米化设计的机会，这可以增加电化学反应位点，从而提升电池性能。本文对SOFC的电极进行了纳米尺度的设计和修饰，并研究了其对电极燃料氧化反应和氧还原反应活性的影响，希望能在中低温获得较高性能的SOFCs。　　采用水热法，合成了纳米正八面体、纳米立方和纳米棒三种不同形貌的CeO2纳米晶。利用胶体浸渍法，将三种形貌CeO2纳米晶分别浸渍进La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)多孔骨架，研究其作为低温SOFC阳极催化剂的电化学性能。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）表明，纳米正八面体CeO2主要暴露(111)晶面，纳米立方暴露(100)晶面，纳米棒暴露(110)晶面和少量(100)晶面。氢气程序升温还原测得三种不同形貌CeO2粉体的氢气还原性能顺序为纳米正八面体＜纳米立方＜纳米棒。对称阳极的极化阻抗和单电池的最大功率密度表明，三种不同形貌CeO2在不同温度范围表现出了不同的氢电极氧化活性规律，发现当T≥500℃，氢电极催化氧化活性顺序为纳米正八面体＞纳米棒＞纳米立方;当T≤450℃，顺序变为纳米棒＞纳米立方＞纳米正八面体。这种结构-性能关系，可能是由CeO2纳米晶不同的局部结构畸变和还原性导致。这些结果表明，通过设计纳米催化剂的形貌来选择暴露的晶面，对低温SOFC高活性电极催化剂的设计有很大的意义。　　通过流延、热压、共烧结、悬涂和丝网印刷技术制备Ni+YSZ｜ YSZ｜ GDC｜LSCF+GDC阳极支撑电池，利用水热法对电池的阴极和阳极进行纳米SDC修饰。修饰后阳极支撑电池以氢气为燃料在750，700，650，600和550℃的最大功率密度为1.36，1.07，0.73，0.41和0.20 W cm-2，相对未修饰电池提升了43％～88％。这是因为纳米SDC相对具有较高的氧离子电导率，且拓展了电化学反应的三相界面。修饰后的阳极支撑电池以干甲烷为燃料，电池性能和稳定性相对未修饰电池也都得到了明显提升。