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固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转换为电能的电化学装置。传统的SOFC工作温度较高(800℃～1000℃)，导致电池制造成本提高，且不利于电池系统的长期稳定运行，因此降低工作温度是目前SOFC发展的趋势所在。最常用的降低电池工作温度的方法有两种:一是通过降低电解质的厚度以减小电解质的电阻，或者采用高电导率的电解质材料;二是通过优化电极结构，或者采用高催化活性的电极材料来降低电极极化。本文以此为出发点，探索了用流延法制备性能良好的YSZ致密电解质薄膜，并通过喷雾-流延法制备了功能层-支撑体层双层结构的阳极，优化了阳极结构，同时论文还对喷雾-流延法制备YSZ/SDC双层复合电解质薄膜进行了研究。 首先，为制备致密的YSZ电解质陶瓷薄膜，研究了分散剂、粘结剂等有机添加剂含量以及球磨时间、真空除泡等工艺参数对浆料流变性能的影响。实验表明，分散剂含量1.25wt％，固含量50wt％，增塑剂与粘结剂比值为0.7，粘结剂含量7.5wt％，采用两步球磨法可获得适合流延的浆料;浆料经除泡工艺后流延，得到厚度均匀，表面光滑平整，无明显缺陷的生坯。通过热重分析制定了合理的烧结制度，对烧结体的气孔率、显微结构、电导率及热膨胀性能进行了研究。结果表明，生坯烧结时，在500℃之前有剧烈的失重现象和明显吸热峰，升温速度应较慢;1500℃烧结的试样长度方向平均线收缩率为26.53％，试样晶界较清晰，气孔较少，烧结相对致密;从300℃到800℃，YSZ烧结试样的电导率随着温度的升高而增加，表现出良好的电性能，在800℃时其总电导率为0.041S/cm;热膨胀系数为11.1×10+6/K，满足SOFC对电解质材料热膨胀性能的要求。 其次，采用流延成型法制备了具有一定气孔率和强度的阳极支撑体，同时在阳极支撑体表面用喷雾法制备了一层阳极过渡层，分析了过渡层-支撑体双层结构阳极的微观形貌，并对其催化性能进行了研究。结果表明，剪切速率为55S-1时，以石墨为造孔剂的阳极支撑体流延浆料的粘度范围为2.5Pa.s～3Pa.s，可制得表面无明显缺陷，膜厚均匀，尺寸为长×宽×高=14cm×14cm×1mm的流延膜;添加15wt％的石墨，在1400℃烧结的阳极支撑体的气孔率和强度最佳;采用喷雾法制备的过渡层与支撑体结合良好，过渡层中Ni形貌为球形，且在过渡层中形成了非常好的连续结构，有利于电子的传导;随着温度的升高，NiO-YSZ双层复合阳极在氢气中的催化性能增强，在750℃其极化电阻为0.37Ω.cm2，能够满足SOFC对阳极材料催化性能的要求。 最后，针对CeO2基电解质材料在低氧分压下Ce4+容易被还原成Ce3+的问题，在SDC材料表面制备了一层YSZ电子阻挡层薄膜，并对制备工艺、烧结方式及烧结体电性能进行了探讨研究。结果表明，架空式烧结能很好的抑制烧结应力，防止分层、翘曲等缺陷的产生;1550℃烧结后，所制备的YSZ层的厚度为10～20μm，YSZ层与SDC层均烧结致密，气孔较少;与YSZ、SDC电解质相比，YSZ/SDC双层复合电解质的电导率介于两者之间，700℃时为0.0373S/cm，符合实验预期。