燃料电池具有高效率、低排放、安装维护简便、可靠性好、长寿命、低污染等诸多优点。与其它燃料电池相比，固体氧化物燃料电池(SOFC)除具有燃料电池的这些优点外，还具有自己独到之处。SOFC是以固体氧化物作为电解质，全固态结构，避免了因使用液态电解质所带来的腐蚀和电解质流失等问题。电池在高温下工作，电极反应过程迅速，无需采用贵金属电极。产生的高温、清洁及高质量的余热可以被充分利用，能量利用效率高。SOFC的高效率是其它任何一种燃料电池所无法比拟的。同时由于高温操作特性，不仅可用H2、CO等作为燃料，而且可直接用其它有机化合物作为燃料发电，燃料选择范围广。我国稀土资源丰富，发展SOFC技术具有十分有利的条件。因此，无论是从其效率、应用，还是环保等角度考虑，对于包括SOFC在内的燃料电池的研究与应用开发不仅具有战略意义，而且具有现实意义。　　 然而，SOFC要长期可靠运行，必须具有较高的稳定性。本文首先从SOFC内阻的主要来源出发，详细分析了影响电池长期稳定性、特别是引起性能衰减的主要因素，并研究其衰减机理。通过对电解质、阴极、阳极及连接材料等关键材料的选择及性能稳定性进行分析的同时，系统论述了阴极与其它材料的相互反应、阳极性能变化、以及连接材料表面氧化层等诸多引起SOFC性能衰减的不利因素。同时，在氧化、还原气氛，密封效果等方面对电池长期稳定性的影响也进行了阐述。通过对电池性能衰减的原因及其衰减机理进行分析，对于SOFC长期运行稳定性、进而商业化应用具有一定的理论和实际意义。　　 将SOFC电解质薄膜化，是降低电池内阻，降低工作温度，保持其输出性能的重要手段之一。然而，如何获取制膜方法简便、仪器设备简单、成本低廉，而且质量较高的成膜技术一直是各国科技工作者研究的重点。因为只有在电池性能较高的情况下，大幅降低SOFC的制作或运行成本，才能使其比其它发电技术更具有竞争力，进而占有市场。因此，对于SOFC电解质薄膜的研究与应用意义重大。本研究通过发明的改进干压工艺制备阳极支撑型氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电解质薄膜，并对其进行深化研究。首先通过甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备低堆积密度，蓬松多孔的YSZ纳米粉体。使用此纳米粉体，并通过阳极制备技术的进一步改进，采用改进干压工艺，防止了膜的脱落及断裂的同时，制备出质量良好，致密度高，阳极与电解质结合紧密，最终电池输出性能高的电解质薄膜。通过使用不同粒径的纳米粉体，以及不同烧结温度对膜质量进行了考察。同时通过使用不同质量的粉体对其成膜厚度及致密度也进行了比较研究。结果表明，纳米晶YSZ粉末的粒径越小，最终制得的膜质量越高(越致密)。使用的纳米晶YSZ粉末质量越少，制得的电解质膜越薄，同时其膜质量越好(越致密)。随烧结温度的提高，电解质膜也更致密。与采用商用微米级YSZ粉末的传统干压法相比较，此改进的干压工艺使膜压得更薄、更致密，膜与阳极连接更加紧密，最终电池输出性能更高。同时对电解质薄膜进行了放大制备研究，结果表明，放大近十倍后的电解质同样致密。此致密YSZ电解质薄膜的成功制备，不仅归因于低堆积密度的蓬松YSZ纳米粉体的成功制备，同时归因于此独特的改进干压工艺的成功应用。此改进的干压成膜工艺有望极大降低电池制作成本，为制备致密的YSZ电解质薄膜提供了一个简单高效的成膜方法，具有良好的应用前景。