人类社会的快速发展和大量化石能源消耗,已导致严重的环境问题。因此,发展高效、清洁的新能源技术,在满足人们对电能需求的同时,要减轻或避免对环境的影响,实现可持续发展,是世界各国的共同目标。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells, SOFCs),以氢为燃料,实现零污染排放,而且效率高(60%-80%)。目前SOFCs技术,单电池结构广泛采用电极支撑设计。电极支撑设计单电池,由于电解质的薄膜化,电池的操作温度可显著降低(500-650℃),从而降低成本(电池堆使用低成本的金属连接材料),并提高电池的长期稳定性和使用寿命。对于电极支撑的单电池,进一步提高电池性能,除电池材料外,最关键的问题是优化电池结构,尤其是支撑体电极的孔结构(降低浓差极化),以及发展低成本的电池制备技术。本论文研究采用现有电池材料,重点研究开放、直孔阳极支撑体平板型及微管SOFC单电池制备技术,以及电池的性能。论文第一章首先介绍了SOFC的工作原理,关键材料,SOFCs技术的发展现状、趋势和存在的问题,以及本论文的研究内容和目标。第二章着重研究采用相转化流延技术,制备开放、直孔阳极支撑体平板型的Ni-YSZ|YSZ|YSZ-LSM单电池(YSZ=Zr0.8Y0.202-δ,LSM=La0.8Sr0.2MnO3-δ),以及单电池以H2-3%H2O为燃料和环境空气为氧化剂的电输出性能。研究采用相转化流延技术制备开放、直孔结构的NiO-YSZ阳极支撑体,浆料涂敷(dip-coating)制备YSZ致密电解质层,丝网印刷(screen printing/brush-printing)制备LSM-YSZ多孔阴极。第三章研究采用相转化挤出技术制备NiO-YSZ中空纤维膜阳极支撑体,用提拉浸渍的方法制备YSZ电解质,YSZ-LSM作为双相复合阴极,并研究了阳极支撑中空纤维管燃料电池的电输出性能。第四章研究不同凝固条件对中空纤维管的微观结构的影响,期望获得开放直孔结构的中空纤维阳极支撑体,从而降低阳极支撑中空纤维管SOFC的阳极浓差极化，从而提高电池的电输出性能。第五章对本论文工作进行了总结,并对SOFC的研究作了展望。