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固体氧化物燃料电池（SOFC）作为清洁发电的装置,可在600～1000℃下运行,同时可以实现对某些燃料（如CH4）的高温重整。本论文研究流延成型法制备SOFC的工艺,并利用SOFC实现对甲烷的电化学部分氧化,以探求其气电联产的可行性。流延成型法是一种操作简便,生产效率较高的陶瓷成型工艺,可以制备平板支撑体以及平板膜。流延成型法制备电解质支撑的SOFC时,采用钇稳定化的氧化锆（YSZ）作为电解质材料,Ag与GDC的混合体作为阴极和阳极材料。流延法制备的电解质膜生坯较均匀,因此可以按照需要进行叠膜层数的增减,从而较精确地控制电解质层的厚度。实验中分别将12层、8层电解质薄膜叠压在一起,涂上电极材料后制备成单电池。SEM显示12层叠压的电解质膜厚约224μm,8层叠压电解质膜厚约140μm。用加湿氢气（含水3 vol.%）在800℃测试其电化学性能。12层叠压电解质电池的最大输出功率密度为264 mW cm-2,8层叠压电解质电池为327 mW cm-2。结果表明减少电解质层的厚度能提升电池的性能。但是为使电池具备足够的支撑强度,电解质厚度受到限制,不能过薄。因此仅通过减少电解质厚度来提升电池的输出性能是有限的。相比电解质支撑的SOFC,阳极支撑的SOFC具有更薄的电解质层,低于30μm,可以有效地降低电池的欧姆阻抗。制备足够强度以及合理孔隙分布的阳极结构,能极大地提升电池的输出性能。用流延法制备阳极浆料,需要考虑各有机添加剂之间以及与粉体的相互作用,从而制备稳定性良好的浆料,Zeta电位的大小可以反映出浆料体系的稳定性。实验中采用的阳极粉体为NiO、YSZ,二者质量比为1:1;加入二者总质量15%的石墨作造孔剂。加入分散剂TEA、粘结剂PVB、塑化剂DOP以及PEG,其质量分别为粉体总质量（NiO、YSZ以及石墨）的8%、12%、6%、6%,此时浆料具有最高的Zeta电位值,说明此时浆料具有较好的稳定性。用未改进的浆料和球磨工艺制备电池a,用改进的浆料以及未改进的球磨工艺制备电池b。用改进的浆料及改进的球磨工艺制备电池c。氢气流量为50 ml min-1,800℃下分别测试了电池a、电池b、电池c的最大输出功率密度为455 mW cm-2、581 mW cm-2、887 mW cm-2,表明改进的浆料和球磨工艺极大地提升了电池的输出性能,达到了近100%。制备大片的电解质支撑的SOFC,阴极有效面积为1.33 cm~2,电解质厚约210μm,采用Ni-YSZ作阳极,Ag-GDC作阴极。800℃时,测试氢气和甲烷作燃料的性能,最大输出功率密度分别是156 mW cm-2、131 mW cm-2。对甲烷在不同温度及不同电流密度下的尾气产物进行分析,发现H2/CO呈现规律性变化。当温度相同时,H2/CO随着功率密度的升高而降低;当电流密度相同时,H2/CO随着温度升高而增加,可据此对合成气的比例进行调整,生产相应的化工产品。且在700℃,135 mA cm-2的电流密度下,得到了H2/CO的比值为1的合成气,这在工业上可生产羰基化合物。通过上述结果表明采用SOFC实现对甲烷的气电联产是可行的。