固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFCs）是一种能够转换能量的装置。SOFCs将燃料气体和空气在电解质处发生电化学反应,于是把燃料的化学能转变为电能从而实现能量的转换。SOFCs不但是清洁的能源,而且还是一种极其高效的能源。由于传统的SOFCs在高温下运行,这严重限制了SOFCs的发展,因此中低温SOFCs成为了现阶段研究的热点。中低温SOFCs降低了运行时的温度,使SOFCs的性能更稳定、使用寿命更长久、材料之间的相容性更佳、生产成本更低。与此同时,中低温的SOFCs还可以加速启动速度、降低启动时间、拥有着宽广的使用空间进而推动SOFCs的商业化发展。因此,寻找中低温下具有高离子电导率的电解质材料以及电解质的薄膜化成为了研究的关键。我们选择了在中低温下具有较高离子电导率的新型电解质材料磷灰石型硅酸镧La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8作为制备电解质薄膜的材料。这种材料的分子式中SiO₂与La₂O₃的比例为9:7;在中低温下拥有着相对较低的活化能以及相对较高的氧负离子的电导率;在氧分压很宽的条件下,它是优良的纯氧负离子导体;与此同时,它还有着化学稳定性高,热膨胀系数低等优势,是一种非常有潜力的中温SOFCs电解质材料。为了在多孔阳极上得到均匀致密的电解质薄膜,本研究采用丝网印刷的方法,在镍/磷灰石型硅酸镧多孔复合阳极上制备一层Ni/La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8阳极功能层。将NiO/La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8粉料与松油醇以质量比为6:4的比例混合并加入不同量的乙基纤维素作为粘结剂,从而得到功能层浆料。用刮板将浆料印刷在阳极片基片上,在70℃下烘干半小时,之后在1050°C下烧结2 h。在600°C恒温下的氢气氛围中还原功能层样品,最终制备出Ni/La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8阳极功能层。采用XRD和SEM对阳极功能层进行了物相、表面微观形貌以及功能层厚度表征。采用图像分析法测定了样品的孔隙率,使用万用表测量室温下阳极功能层的电阻。实验结果表明:用含14 wt%乙基纤维素的浆料印刷出的阳极功能层样品表面没有发现明显的裂纹,其平均气孔尺寸在1μm以下。当乙基纤维素含量很小或者很大的时候功能层气孔尺寸变大并出现裂纹。样品还原后,电阻在2.0Ω².2Ω范围内。综合考虑阳极功能层的物相、表面微观形貌、电阻,以加入14wt%乙基纤维素作为粘结剂制得的功能层最好。本研究论文通过采用磁控溅射的方法来制备磷灰石型硅酸镧La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8电解质薄膜;详细探讨了磁控溅射法制备电解质薄膜的影响因素;分别采用EPMA、SEM和XRD等方法对电解质薄膜进行表征,最终得到射频磁控溅射法沉积La₁₀Si_5.8Mg_0.2O_26.8电解质薄膜的最佳参数为:工作气压:0.7 Pa、电源功率:80 W、基片温度:室温、退火温度:1100°C、退火时间:6 h。