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固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）由于其高效、可持续、产物清洁无污染成为近年来研究的热点。SOFC发展的关键因素是将操作温度降低到中低温度（600800℃）,这样可以有效地降低制备成本,提高长期稳定性。降低SOFC工作温度的一个主要挑战是阴极极化电阻的迅速增加,因此开发新的阴极材料是SOFC的关键。由于Co具有较好的氧催化活性,BaCoO3中A位Ba的离子半径较大,氧离子传递穿越Ba-Co-Ba的空间阻力较小,因此本文以BaCoO3为基体,B位Nb和Ta共掺杂,研究其烧结过程和电化学性能。由于Nb和Ta共掺杂可提高Co位紧邻费米能级的态密度,进而提高吸附于Co位上氧的电子交换速率。采用高温固相法合成了BaCo0.95-xNb0.05Tax O3-δ（x=0-0.2）阴极粉体。XRD分析确定了阴极粉体最佳煅烧条件为1100℃煅烧10 h,Nb和Ta共掺杂的BaCo0.95-x.95-x Nb0.05Tax O3-δ阴极粉体形成稳定立方钙钛矿结构。在1050℃时,BaCo0.95-x.95-x Nb0.05Tax O3-δ（x=0-0.2）收缩率分别为:5.73%、5.38%、3.1%、1.87%、1.32%,随着Ta掺杂量的增加,样品的线性收缩率下降。根据Arrhenius法计算BaCo0.8Nb0.05Ta0.15O3-δ致密化活化能为425 kJ mol-1,而用主烧结曲线法获得BaCo0.8Nb0.05Ta0.15O3-δ致密化活化能为450 kJ mol-1,二者相接近,确定了BaCo0.8Nb0.05Ta0.15O3-δ晶粒的生长指数为3,表明晶粒生长过程受晶格扩散控制。BaCo0.80Nb0.05Ta0.15O3-δ在1100℃条件下与GDC（氧化钆稳定的氧化铈）具有良好的化学相容性。在50900℃温度范围内,BaCo0.95-xNb0.05TaxO3-δ（x=0-0.2）的平均热膨胀系数分别为19.8×10-6、18.2×10-6、17.3×10-6、16.7×10-6和16.1×10-6 K-1,Ta的引入使热膨胀系数降低。XPS分析确定了样品Co的价态为+3和+4,Nb和Ta均为+5。BaCo0.95-xNb0.05Tax O3-δ样品的电导率随温度升高而增大,为P型半导体导电,并且随着掺杂含量的提高,电导率下降。在800℃时,BaCo0.95-xNb0.05Tax O3-δ（x=0-0.2）的电导率分别为33.1、26.4、19.2、13.9、8.7 S cm-1。700℃时,BaCo0.80Nb0.05Ta0.15O3-δ阻抗值为0.098Ωcm2。BaCo0.80Nb0.05Ta0.15O3-δ为阴极,Ni-YSZ为阳极,SSZ为电解质的全电池在700、750、800℃条件下获得最大功率密度分别为494、681、903 mW cm-2。以上结果表明:Nb和Ta共掺杂改善了阴极材料的性能。