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传统的固体氧化燃料电池（SOFC）需要在1000℃左右工作,较高的工作温度严重影响了其商业化进程,而单纯的降低操作温度又会影响SOFC的输出性能。作为SOFC的重要组成部件,阴极材料性能的好坏会直接影响到SOFC的输出性能。因此,开发具有高性能输出的中温（600～850℃）固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）阴极材料是该领域的研究重点。本论文主要制备了 LaxSr1-xCo0.9Sb0.1O3-δ、La0.4Sr0.6Co0.9Sb0.1O3-δ-xCe0.8Sm0.2O1.9 和BaxSr1-xCo0.9Sb0.1O3-δ三类新型钴基钙钛矿阴极材料,并对其物理及化学性能进行了系统测试,研究了稀土离子（La3+）和碱土离子（Ba2+）掺杂以及复合电解质对阴极性能的影响,并对物理和化学性能变化的原因进行了系统分析,论证其作为IT-SOFC阴极材料的可行性。利用固相反应法制备了LaxSr1-xCo0.9Sb0.1O3-δ（LSCSbx,x=0.0～0.8）阴极材料。1200℃烧结10 h的LSCSbx样品具有稳定的四方钙钛矿结构,空间群类型为P4/mmm,LSCSb0.6 和 LSCSb0.8 样品中出现了杂质相 La2Co205,LSCSbx（x=0.0～0.6）样品的晶胞体积随La元素含量的增加逐渐减小。经1050℃煅烧6 h后,LSCSb0.2和LSCSb0.4样品分别与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ（LSGM）电解质之间保持良好的化学兼容性。X射线光电子能谱（XPS）实验结果表明,LSCSbx（x=0.0～0.4）样品中Co3+与Co4+含量比随La掺杂而增大。电导率测试表明,LSCSbx（x=0.0～0.4）的电导率随La含量的增加逐渐增大,LSCSb0.4样品在300～850℃范围内的电导率高达673～1637 S cm-1。LSCSbx（x=0.0～0.6）样品的热膨胀系数（TEC）随La元素含量的增加逐渐降低,LSCSb0.6 样品在 30～900℃ 范围内的 TEC 为 18.50 × 10-6 K-1。700℃ 时,LSCSb0.2 样品在LSGM电解质上的极化阻抗最低,仅为0.069 Ω cm2。以0.3 mm厚LSGM为电解质,以NiO-SDC为阳极,并以SDC为缓冲层制备单电池,LSCSb0.2样品的电池性能最好,而且在700℃连续运行20 h性能几乎无衰减。利用物理复合的方法制备了 La0.4Sr0.6Co0.9Sb0.1O3-δ-xCe0.8Sm0.2O1.9（LSCSb-xSDC,x=0,20,30,40,50wt.%）复合阴极材料。1050℃ 煅烧 10h 后,LSCSb0.4 与 SDC 保持良好的化学兼容性。LSCSb-xSDC（x=0～50）样品的电导率随SDC含量的增加而逐渐下降,但均大于100 S cm-1。LSCSb-xSDC（x=0～50）样品的TEC随SDC含量的增加逐渐降低,30～900℃范围内LSCSb-50SDC的TEC仅为13.1 × 10-6 K-1。LSCSb-xSDC（x=0～50）样品在LSGM电解质上的极化阻抗随SDC含量的增加逐渐降低,700℃时,LSCSb-50SDC样品的极化阻抗（Rp）为0.086 Ωcm2。采用与之前相同方法制备单电池,LSCSb-xSDC样品电池性能逐渐升高,850℃时,LSCSb-50SDC样品功率密度高达793 mW cm-2,而且在700℃连续运行20 h性能无衰减。SEM实验结果表明,SDC的引入增加了三相反应界面（TPB）的长度,扩展了电化学反应活性区域,这有利于提高复合阴极材料的电催化活性。利用固相反应法制备了 BaxSr1-xCo0.9Sb0.1O3-δ（BSCSbx,x=0.0～0.8）阴极材料。x=0.0～0.4样品经1050℃烧结10h,x=0.6～0.8样品经1100℃烧结10h,烧结后的样品均呈现稳定的四方钙钛矿结构,晶胞体积随Ba元素含量的增加逐渐增大。XRD结构精修结果表明,样品空间群类型为P4/mmm。经1000℃煅烧6 h后,BSCSb0.2和BSCSb0.4分别与LSGM保持良好的高温化学相容性。XPS实验结果表明,BSCSbx（x=0.0～0.8）样品中Co3+与Co4+的含量比随Ba元素含量的增加逐渐增大。碘滴定和热重（TGA）实验表明,Ba2+的引入有利于高温下氧空位浓度的增大。BSCSbx的电导率随Ba含量的增加而有所下降。BSCSbx（x=0.0～0.6）的TEC随Ba元素含量的增加逐渐降低,30～1000℃ 范围 BSCSb0.6 的 TEC 为 18.4 × 10-6 K-1。BSCSbx（x=0.0～0.6）样品在 LSGM电解质上的极化阻抗随Ba元素含量的增加逐渐降低。700℃时,BSCSb0.6样品的极化阻抗仅为0.082Ωcm2。采用相同方法制备单电池,电池性能随阴极体系中Ba含量的增加逐渐升高,850℃时,BSCSb0.6样品功率密度高达944 mW cm-2,而且在700℃连续运行20 h电池性能几乎无衰减。