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固体氧化物燃料电池（SOFC）因其燃料选择性广,发电效率高,工作寿命长,发电成本低等优点而获得广泛关注。为了加快SOFC商业化进程,低温化是必经之路,因此国内外许多研究者致力于将SOFC的工作温度从高温（800-1000°C）降至中温（600-800°C）范围。但随着工作温度的降低,SOFC阴极组件的催化活性随之下降,最终极大地影响了整个SOFC系统的输出功率。因此,在中温范围内,开发具有高性能、高稳定性的阴极是一项非常有意义的工作。目前SOFC阴极种类繁多,如钙钛矿结构阴极La1-xSrxMnO3,La1-xSrxCo1-yFeyO3,Ba1-xSrx Co1-yFeyO3等,Ruddlesden-Popper结构阴极La2NiO4等,双钙钛矿结构阴极PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ等。其中La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3（LSCF）阴极因具有良好的导电性、较高的催化活性以及较好的稳定性而受到广泛关注,但距满足商业化需求还存在一定的差距,因此进一步提高LSCF阴极的电化学性能及稳定性是极其必要的。在众多的方法当中,掺杂法因实现较易、成本低廉而被许多研究者青睐。本文采用Ce,Mo作为掺杂元素对LSCF阴极进行掺杂。通过对比掺杂前后的X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、电化学阻抗谱（EIS）等测试结果,分析后得到Ce、Mo元素掺杂提高LSCF阴极性能的机理。最终,采用Comsol软件进行单电池模拟仿真,进一步联系到实际车型,对比掺杂后阴极对整个单电池输出功率的影响。本文的主要结论有以下三点:（1）通过溶胶凝胶法制备出不同Ce掺杂比例的阴极粉末,通过XRD、精修结果发现Ce掺杂导致了晶格膨胀。电化学测试结果表明,相比于未掺杂的LSCF阴极,随着Ce掺杂比例的增加,阴极的催化活性得到提高。其中催化活性最高的La0.54Ce0.06Sr0.4Co0.2Fe0.8O3（LCSCF06）阴极在750°C下的极化阻抗值仅为0.09?·cm2。通过分析热重（TG）等测试结果发现该性能的提升是由于Ce掺杂提高了阴极氧空位的含量,氧空位含量的增加使得氧表面交换性能提升,氧吸附性能增强,导致氧化还原过程加快,最终提高其电化学催化活性。Ce掺杂的LSCF阴极稳定性结果表明,其稳定性没有明显提高（略好于LSCF阴极）。（2）采用溶胶凝胶法制备出不同Mo掺杂比例的阴极粉末,分析XRD结构精修结果发现Mo掺杂导致晶胞参数变大。通过EIS测试结果表明,在Mo可掺杂范围内,Mo的掺杂提高了阴极的催化活性。在开路电压下30小时的热稳定性测试结果表明,相比于LSCF阴极,La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.75Mo0.05O3（LSCFM05）阴极的热稳定性得到极大提高,在30小时的测试时间内极化阻抗值从0.125?·cm2增大至0.14?·cm2,其衰减速率几乎可以忽略不计。X射线光电子能谱（XPS）结果表明,该稳定性的提升是由于Mo的掺杂抑制了Sr析出,稳定了阴极结构,从而使得阴极性能稳定。（3）在Comsol中建立一个以LSCF为阴极的三维单电池模型,通过输出在不同温度下单电池的极化（I-V）曲线以及功率密度（I-P）曲线发现其与实验展现出了相同的规律,即随着温度提高,功率密度值也随之增加。将常用的LSCF阴极替换成LCSCF06阴极,通过对比仿真输出的EIS图与实验所得到的EIS图发现,极化阻抗值表现出了相同的变化趋势,即在750°C的温度下,随着掺杂量的增加,极化阻抗值下降。通过对比LSCF、LCSCF06阴极在750°C下的单电池的I-V,I-P图发现,在相同电流密度下,以LCSCF06为阴极的单电池的输出功率密度高于以LSCF为阴极的单电池的输出功率密度。若将本文中研究的LCSCF06阴极替换商业化中的LSCF阴极,则能够提高SOFC的输出功率,对进一步促进高性能SOFC在燃料电池汽车上的应用有着积极意义。