钙钛矿型复合氧化物(ABO3-δ)具有离子-电子混合导电特性及较低的成本,是固体氧化物燃料电池/电解池(SOFC/SOEC)常用的氧电极材料,特别是SrCoFeO(锶钴铁,SCFO)体系具有很高的氧还原特性,但是其稳定性较差,应用受到了限制。在B位掺杂少量Ga替代一部分Co获得新型SrCo0.8Fe0.1Ga0.1O3-δ钙钛矿复合氧化物,既可保证对氧的高催化活性,又可提高化学稳定性,可作为高性能SOFC/SOEC氧电极。本文通过溶胶-凝胶法成功合成了具有钙钛矿结构的SrCo0.8Fe0.1Ga0.1O3-δ(SCFG)粉体,用XRD考察了材料的晶相结构,用TG-DTA分析了热失重情况;用阿基米德法研究了烧结温度对材料孔隙率的影响,用直流四端子法测试了不同烧结温度下的材料电导率。以GDC作为电解质隔膜,利用交流阻抗法(EIS)考察了对称电池在500-750℃下的面电阻(ASR)。利用GDC作为隔离层,利用丝网印刷法在YSZ/Ni-YSZ半电池上制备成了具有SCFG/GDC/YSZ/Ni-YSZ结构的燃料电池及电解池,以氢气为燃料,以空气为氧化剂,测试了所制备燃料电池的发电性能。以水蒸气为原料开展了高温电解水制氢(High Temperature Stem Electrolysis,HTSM)实验,以17%~30%CO2,10%~17%H2,10%~17%N2和50%H2O作为原料气,外电压1-2V下,开展高温CO2-H2O共电解制取合成气研究。结果表明,在600℃时,SCFG电导率最大值可达319.5S·cm-1。750℃时,SCFG/GDC/SCFG对称电池面电阻仅为0.28Ω·cm2,符合SOFC/SOEC对于氧电极材料的要求。作为阴极材料,所制备的燃料电池850℃时最大功率密度可达945mW·cm-2,经过130h持续操作,性能没有衰减,氧还原性能高效稳定。所制备的SCFG作为SOEC氧电极,在850℃,1.5V电压下电解纯水时产氢速率可达15.57m L·min-1·cm-2。在H2O-CO2共电解过程中,可获得H2和CO,在850℃,1.5V外电压下,当原料组成为30%CO2,50%H2O,10%H2,10%N2时,CO具有较高的生成速率8.6m L·min-1·cm-2,此时CO2转化率为4.6%。电解池稳定运行50h,没有发现结构和输出性能衰退。