在国际原油价格高涨、能源短缺的时代,如何利用现有的资源和技术进行可持续的发展已成为全球最重要的战略话题。随着煤、石油等燃料的价格高涨,并且在环保政策的压力下,迫切需要一种高效率、低污染的能源来替代传统的化石燃料。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种新型发电装置,具有高效率、无污染、全固态结构和燃料的适应性强等一系列优点,目前已成为燃料电池领域的研究热点之一。而SOFC商业化运行存在的主要问题是电池制造成本高,SOFC的关键部件三合一电极PEN(Positive-Electrolyte-Negative)制作过程复杂,电池内阻大等缺点。等离子喷涂是一种高效、快速、低成本的制造方法,受到高度关注。因此,本文开展基于机器人技术的混相等离子喷涂工艺制造平板和瓦楞式SOFC关键部件PEN的研究,将对我国能源和可持续发展战略具有非常重要的社会意义与实际经济价值。本论文主要开展了以下几个方面的研究工作。　　结合机器人自动控制技术,复合传统的大气等离子喷涂工艺和新的液料送粉技术,探索研究了平板式PEN制造工艺,并发展了此工艺在制造复杂形状PEN上的技术优势,本文提出利用混相等离子喷涂及机器人数字化成形相结合的方法制造了平板式和瓦楞式PEN,并分析了液料等离子喷涂工艺参数对成形性的影响。　　实验研究了液料送粉的成分配比,并通过改变等离子喷涂的实验参数,获得了不同组织结构的涂层,采用了FSEM、ESEM、XPS和XRD等分析手段分别对平板和瓦楞式PEN进行了微观组织表征与分析。结果表明,液料等离子喷涂在制造致密化电解质上具有技术优势,而大气等离子喷涂制备的阴阳极完全能够满足电极多孔的结构要求,并且喷涂前后电极的物性参数未发生改变,说明混相等离子喷涂工艺适合于制造SOFC三合一电极PEN。