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固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)是能量转换效率高、清洁环保、极具应用前景的新能源技术之一。将SOFC工作温度由1000℃以上的高温降低至600-800℃的中温范围(intermediate temperature, IT)是目前SOFC的重要发展趋势。温度的降低能够提高电池结构稳定性、延长电池使用寿命并降低电池运行成本,但同时也伴随组元材料性能下降问题。其中,阴极材料是决定IT-SOFC’性能的重要因素,研究开发在600～800℃中温范围内具有优良电化学反应活性的阴极材料对于提高IT-SOFC综合性能、促进其实用化具有重要意义。微观结构显著影响阴极的电化学活性,大的比表面积和足够的孔隙率是保证阴极电化学性能的关键。本工作利用静电纺丝技术结合溶胶凝胶方法(sol-gel)合成了新型层状钙钛矿结构阴极材料GdBaCo2O5+δ(GBCO),利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)分别对材料的相结构、热性能与微观结构进行了表征,并对GBCO/PVP(聚乙烯吡咯烷酮,Polyvinylpyrrolidone, PVP)复合纤维在不同烧结温度下的结构和形貌演变进行了研究,采用交流阻抗谱(EIS)技术对GBCO的电化学性能进行了测试、分析。结果表明,在1000℃下煅烧形成正交结构GBCO纯相,经过1150℃下煅烧则转变为四方结构,同时伴随着晶胞体积的减小；GBCO阴极与电解质Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)在1025℃温度下具有很好的化学稳定性；GBCO/PVP复合纤维经800℃烧结后直径为50nm,煅烧温度提高至1000℃时,纳米纤维发生断裂并形成纳米结构团簇,在1150℃高温下煅烧则形成微晶；研究了不同的阴极制备方法和烧结温度对GBCO阴极电化学性能的影响,EIS结果表明,采用低温预烧结GBCO/PVP纳米纤维涂覆法制备的GBCO阴极的电化学性能明显优于采用GBCO粉体涂覆法制备的GBCO阴极电化学性能；烧结温度为1000℃的GBCO阴极具有较小的比表面阻抗(area-specific resistance, ASR),在800℃,750℃,700℃,650℃,600℃测试温度下的ASR分别为：0.024Ω·cm2,0.043Ω·cm2,0.099Ω·cm2,0.222Ω·cm2和0.533Ω·cm2。本工作研究结果表明,电纺丝技术是调控阴极材料微观结构的有效方法,由电纺丝纳米纤维制备的GBCO阴极在600～800℃温度范围内具有高氧还原反应催化活性,因此是一种很有应用前景的IT-SOFC阴极材料。