固体氧化物燃料电池是一种清洁、高效的化学能直接转化为电能装置。然而要达到商业化可行性，需寻求更低廉的制造成本，还需提高单电池、电池堆输出性能和使用寿命。　　 三元纳米混合颗粒合成电极的特点和优势在于：纳米尺度颗粒的引入使得体反应和电极/电解质界面附近有效反应三相区域量相对于微米级颗粒有了可观的提高；同时，阴极、阳极导电子颗粒与YSZ core颗粒的接触面通过YSZ纳米颗粒的结合而被改良，而形成了均匀、持久、高效的电极微结构。 　　 本论文的主要科研工作是：1)计算分析了三元纳米混合颗粒电极颗粒组分比对电极微观参数的影响；2)使用有限元分析法建立了一个三元纳米混合颗粒合成电极的Button电池二维模型，并用之对不同颗粒组分比的影响进行了模拟；3)使用二维模型模拟优化了三元纳米颗粒电极SOFC的阴极面积、厚度和阳极厚度。　　 论文主要内容分为四章，其中第一章介绍了燃料电池的种类和应用状况；固体氧化物燃料电池电极和电解质的材料；单电池的支撑类型和电池堆的构型。　　 第二章主要介绍了固体氧化物燃料电池热力学与电化学原理、多孔电极中气体传输类型和处理模型以及数值模拟与有限元分析简述。　　 第三章为三元纳米混合颗粒电极的Button SOFC电池建立的二维模型，模型考虑了颗粒连通几率(配位数)对电极相关微观参数和体反应三相区的影响，多孔介质中气体的传输，电子导电和离子导电方程。计算分析了不同LSM nano颗粒组分的情形下，YSZ nano颗粒占总YSZ颗粒百分数φysz，nano值的变化对电池性能的影响。并模拟了优选区间内不同LSM组分和φysz，nano值对电池输出功率密度的影响。 　　 第四章使用所建立的模型对三元纳米混合颗粒电极的Button固体氧化物燃料电池的阴极厚度、阴极面积和阳极厚度进行了模拟和优化。