合理高效地利用能源是能源技术领域的基础和关键，对能源技术的发展起着至关重要的作用。能源利用的可持续发展要求新型的发电方式具有效率高、低污染和低噪音的特点。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)因为具备这些优点，已经成为当前能源技术发展和研究的热点，并越来越受到人们的重视。 MCFC的核心部分是由阳极、电解质基板和阴极组成的。其中制约MCFC商品化的最大障碍就是MCFC的NiO阴极在熔融碳酸盐中的溶解和金属镍在电解质基板中的沉积而造成的电池短路。本文主要针对MCFC的阴极制备工艺和溶解行为进行了研究。 流延成型法是目前制备熔融碳酸盐燃料电池电极板的主要工艺。本文以环己酮/正丁醇为溶剂，三油酸甘油酯为分散剂，以聚乙烯醇缩丁醛为粘结剂，聚乙烯乙二醇为增塑剂，制备了非水基羰基镍粉浆料。详细研究了分散剂用量，粘结剂/分散剂用量及其比例对镍粉浆料流变学行为的影响，并将浆料流延成型，研究了素坯的密度、力学性能和微观结构与浆料流变学行为的相关性。 研究了羰基镍粉素坯膜的烧结行为，并对烧结的多孔金属镍板进行了表征。研究表明，采用造孔剂可以控制多孔金属镍板的孔隙率和孔径分布，在此基础上开发了具有自主知识产权多孔阴极，满足了MCFC发电的需要。 研究了MgO、ZnO、Y2O3、La2O3、CeO2以及混合稀土氧化物掺杂的NiO阴极在熔融碳酸盐中的稳定性和电化学性能。结果发现，这些氧化物的添加均可以降低NiO在熔盐中的溶解度，ZnO、Y2O3、La2O3、CeO2和混合稀土氧化物可以将NiO在熔盐中的溶解度降低一个数量级，其中0.3wt.％混合稀土氧化物/NiO阴极的溶解度只有纯NiO的3％，效果最佳；电化学性能表明，与ZnO相反，混合稀土氧化物显著改善了NiO阴极在熔盐中的电化学性能。 采用低温燃烧法制备了阴极替代材料—纳米级的LiCoO2、LiFeO2和La0.8Sr0.2MnO3，并制备了LiCoO2、LiFeO2和La0.8Sr0.2MnO3包覆的NiO阴极，发现这种阴极在熔融碳酸盐中具有较低的溶解度。其降低NiO溶解度的机理是包覆层降低了内部的NiO与熔融碳酸盐的接触面积，因此减缓了NiO在熔融碳酸盐中的溶解速率，从而可以延长MCFC的短路时间，亦即延长了MCFC的寿命；电化学性能表明，LiCoO2和La0.8Sr0.2MnO3在NiO阴极表面的包覆均改善了其在熔盐中的电化学性能，而LiFeO2在NiO阴极表面的包覆稍稍降低了其在熔盐中的电化学性能。 最后，对面积为100cm2的NiO阴极和1.0wt.％REO/NiO阴极进行了发电性能测试，发现后者的发电性能明显优于前者，当电流密度为160mA/cm2时，其电压为0.765V，并且工作了720小时之后，其电压和输出功率没有降低，表明该新型电极具有很稳定的电化学催化性能，完全可以满足MCFC长期的发电要求。