一课题研究的背景
目前为止大部分能量来自固体燃料、液体燃料和气体燃料的直接燃烧。随着社会工业化的不断发展，人们在工业和生活中对能量的需求越来越高。能源与环境已成为全球性问题，因此研究新能源技术或动力生产方式已成为当务之急。燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的一种装置，是继水力发电，热能发电、原子能发电之后的第四种发电技术。其不受卡诺循环影响，能量转化效率高，污染小的特点使其具有广阔的前景。固体燃料电池（SOFC)是目前研究较为成熟，极具发展潜力的燃料电池，在热电、交通、宇航领域具有广阔的应用前景。固体氧化物燃料电池（SOFC）作为能量转换效率最高的燃料电池，深受科研者们关注。固体氧化物燃料电池（SOFC）作为能量转换效率最高的燃料电池，深受科研者们关注；目前，SOFC有两大发展趋势，低温化是其中之一。低温化带来的好处有：连接体可用价格低廉、加工容易且电导率高的金属连接体代替价格昂贵、加工复杂且电导率不高的陶瓷连接体；密封也变得更为容易；低温化可使得SOFC的使用寿命变长。而制约低温化的关键是阴极材料，随着操作温度的降低，阴极的极化阻抗急剧增大，因此，需要有高性能的阴极材料才能满足低温化的需求。
二课题研究的内容
对于中低温的SOFC阴极材料，而掺杂具有钙钛矿结构的ABO3型复合氧化物是较好选择，构成通式可表示为AxA.1-xByB.1-yO3，其中A位离子主要起结构稳定作用，B位置离子决定阴极的活性。课题的研究内容包括制备掺杂铁酸锶镧介孔钙钛矿粉体；对粉体进行表征，包括成分分析，结构测定，形貌观察；对粉体的电学进行表征，包括导电性能分析，热电势分析，介电性能分析，压电性能分析；④将合成粉体做成阴极，通过印刷的方法制备到电解质两侧，形成对称电池，并测试其性能。
三课题研究的目的与意义
固体氧化物燃料电池作为一种高效清洁的能源转化装置，受到人们广泛关注，传统的LSM为阴极的SOFC工作稳定为800—1000℃，如此高的温度增加使用成本和电池元件制作难度，降低工作温度为500-800℃的阴极材料尤为重要，该研究就是制备具有高性能孔介的掺杂铁酸锶镧（LSFC）的阴极材料，就材料本身而言，相比于LSM的纯电子导体，LSCF为混合导体，可单独用于制备成阴极；从形态而言，介孔材料具有高的比表面积，可有利于反应活性面积的增加。本课题的开展有望推动SOFC在中低温进程。
四文献综述
对于SOFC而言，阴极负责消耗电子与氧气产生氧离子，涉及氧气吸附和解离，电子的传输，氧离子的产生和输运，因此对于阴极的材料具有诸多要求：具有良好的稳定性，不易分解和变质；具有离子和电子电导，电导率高；制成多孔电极有足够的机械强度；④与其他电池组件相容性好，且不发生反应；⑤催化活性高，电极的极化阻抗低。LSCF是在SrFeO3材料的基础上掺杂La和Co获得，在A和B位掺杂不变价的低价阳离子，晶体中产生大量的氧空位，形成氧离子的传递路径，促进了材料内的氧离子传导。虽然LSC具有很高的混合电子离子电导率，对氧化还原反应有特殊的电化学催化活性，但是由于钴阴极材料的热膨胀系数较高，且容易YSZ形成SrZrO3绝缘相，因此在B位掺杂Fe可降低热膨胀的影响；当然若采用LSF作为阴极材料，其电化学性能比含钴的阴极低很多，因此LaxSr1-xCoyFo1-y兼顾电化学性能，热膨胀系数，反应活性，材料稳定性，是最有潜力的IT-SOFC阴极材料之一。
五课题研究的方法
⑴制备介孔掺杂钴铁酸锶镧粉体
