能源是社会发展的基础,由于能源危机和环保问题频发,固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells,SOFC）作为一种高效、产物清洁污染小、可持续的新型发电装置成为近年来国内外研究的热点。阻碍SOFC商业化发展的主要因素是操作温度过高造成材料密封困难,长时间运作还会导致性能极大衰减等问题。因此将工作温度降低至中低温度（600⁸00℃）是人们普遍研究的重点,这样可以降低生产成本,同时提高材料的稳定性。而降低SOFC的操作温度会导致阴极极化电阻极大地增加,故研究高性能、稳定的新型阴极材料是SOFC的关键。本文以La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ（LSCF）为基体,在其B位用Sc³⁺取代部分的Fe³⁺得到La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8-xSc_xO_3-δ（LSCFSc_x,x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1）阴极材料,并与传统阴极材料LSCF的性能进行了比较,研究了Sc掺杂对其电化学性能产生的影响。采用溶胶凝胶法合成LSCFSc_x（x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1）阴极材料,观察了材料的相结构、微观形貌,测试了材料的热膨胀以及电化学性能。结果表明,在LSCF的B位引入一定量的Sc³⁺替换部分的Fe³⁺可以形成稳定的立方相钙钛矿结构。LSCFSc_x阴极材料热膨胀系数最大为12.6×10^-66 k^-1,与电解质SDC有着良好的化学相容性。XRD分析表明,在Sc³⁺掺杂量x=0.02-0.1范围内没有其他杂相的衍射峰出现,且随着Sc³⁺掺杂量的增大,XRD衍射峰逐渐向小角度偏移。相同温度下,电导率随着Sc³⁺掺杂量的增大逐渐减小,掺杂量x=0.1时,LSCFSc_0.1在800℃时的电导率为162 S·cm^-1,满足SOFC阴极材料对电导率的要求。在800℃时,对称电池LSCFSc_x|SDC|LSCFSc_x极化面电阻值随着Sc³⁺掺杂量的增大先减小后增大,在掺杂量x=0.08时最低,为0.0259Ω·cm²,相比传统的LSCF下降了约81.5%,表明x=0.08为最佳掺杂量。以NiO-SDC为阳极,SDC为电解质,La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.72Sc_0.08O_3-δ为阴极材料制备的单电池NiO-SDC|SDC|La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.72Sc_0.08O_3-δ,在800℃下的最大功率密度达到806 mW·cm^-2。实验结果表明,在SOFC阴极材料LSCF的B位掺杂一定量的Sc³⁺可以改善阴极氧还原反应的催化活性,提高电池的输出性能,是未来很有发展潜力的SOFC阴极材料。