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就目前来看，阴极材料对整个电池性能的影响最大，而现有的材料体系和电极结构不能满足SOFC商业化的需求，因此阴极材料的研发受到极大的关注。在 SOFC 中通过阴极提供氧化气体（氧气或空气），氧分子在阴极结合电子和氧空位，被还原成氧离子（晶格氧），氧离子在化学位梯度作用下传输到阳极与燃料反应。氧气在阴极上反应的主要步骤是：（1）氧气分子在电极表面的扩散；（2）电极表面的氧气在反应活性区域形成氧原子；（3）氧原子在阴极表面扩散到反应区；（4）反应活性区的氧原子得到电子形成氧离子；（5）氧离子从电极移动到电解质。19255
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这些步骤中的一个或几个将成为控制氧还原反应速率的关键，对电极反应动力学过程的研究有重要意义。现在氧还原反应动力学过程已经有较详细的研究。这些研究表明阴极的极化电阻严重影响到阴极的性能。分析LSM电极在电流作用下的过程可以知道，增进和改变电极反应过程能够实现阴极极化损耗的降低。而降低阴极极化损耗的具体方法主要有（1）使用电子-离子混合导电材料；（2）优化电极结构；（3）加入高离子电导材料，形成复合阴极【7陈静】。
中温固体氧化物燃料电池,工作温度为600~800℃,可以增大电池材料的选择性,降低制造和使用的成本,同时改善了电池长期工作的稳定性和可靠性。目前降低固体氧化物燃料电池(SOFC)工作温度主要通过电解质薄膜化技术和使用中温电解质材料,如掺杂CeO2等[8，9]
钙钛矿型（ABO3）阴极材料以其较高的电子离子混合导电性而广受欢迎，中低温下LSCF阴极催化性能也可以通过添加具有氧离子传导性的物物质，例如GDC或Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)来提高。而( Ln1-xSrx)1-zFe1-yCoyO3 -δ( Ln = La，Pr，Nd，Sm，Gd)中的轻微的A位缺位不仅不会影响其钙钛矿结构，而且可以提供更高的氧缺陷来提高氧离子的传导能力，从而降低阴极极化【10】。Jiang[12]采用多次离子注入技术制备了LSM-GDC(复合阴极,与纯LSM电极相比,复合电极的界面阻抗降低了36倍。Shah【9】等报道了在GDC的多孔结中通过浸渗LSCF制备了LSCF-GDC复合电极，在800℃煅烧后显示出良好的催化活性和稳定性，如在600℃的界面阻抗为1.24Ωcm²,且在300 h内性能稳定。而通过硝酸盐溶液浸渗工艺，在LSCF多孔阴极中引入SDC纳米颗粒制备出LSCF-SDC复合阴极，在600-800℃范围内界面阻抗下降50%，说明SDC浸渗工艺能够较好的改善LSCF的催化活性【12】。
1 传统复合阴极
传统复合阴极的制备是将阴极粉与电解质分体按照比例充分混合均匀后覆盖于致密的电解质层上，经过烧结，形成多孔的阴极。以LSM/YSZ复合阴极为例，在烧结时要选择适当的烧结温度，使阴极中和电介质中的YSZ之间生成烧结颈，形成氧离子的网状通道。但是随着工作温度的降低，LSM/YSZ复合阴极中几乎没有离子电导的缺陷会急剧凸显出来，致使电化学催化性能急剧下降。
LSCF 是适合中温SOFC 的阴极材料，它是离子电子混合导体，具有高的离子电导（10-2 S cm-1, 800 ºC）和电子电导（340 S cm-1, 550 ºC），此化合物的典型组成是La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3，这种阴极与掺杂Ce仇的电解质有相近的热膨胀系数。其中Ln1-x SrxFe1-y CoyO3-δ( Ln = La，Pr，Nd，Sm和Gd)阴极材料有很好的电子离子混合电导率，在800 ℃时，除了Ln = Gd( y≥0． 8) 外所有样品的电子电导率均在200 S•cm- 1以上， LSCF电极通过电子导体或离子导体的修饰，能够在较低温度（<700℃）下，极化电阻显著降低，同时还具有很好的氧还原反应的催化活性【10张芬】
2 纳米结构的复合阴极
目前，纳米结构复合阴极的制备主要有两大类型: (1) 具有高离子电导的YSZ、GDC电解质为基体骨架，将高电子电导的贵金属(Pd、Pt等)或钙钛矿阴极(LSM、LSF、LSCF)等浸渍到骨架，形成具有电子离子混合导电性的复合阴极；(2)以LSM、LSCF等传统阴极为基体骨架，用贵金属等电子导体或者YSZ、GDC离子导体进行修饰，形成离子电子混合导电性的复合阴极。