固体氧化物燃料电池（英文简称SOFC）是一种以氧化物为材料基础可将燃料的化学能直接转换为电能的能量转换装置，转换效率一般高于60%。随着商业化应用需求，SOFC的工作温度正不断低温化。为了使电池在更低温度下依然保持优异的电性能，需要发展新的材料体系或新的电池制备工艺。电解质是SOFC最重要的部分，其离子电导率直接关系着电池整体性能的优劣。钪稳定氧化锆（ScSZ）由于其离子电导率高且性能稳定，被认为是理想的商用电解质材料之一。将ScSZ电解质层的厚度降低可以进一步提高离子电导率。本文介绍了一种低压等离子喷涂技术，可以用于厚度10-20微米且结构均匀致密电解质薄膜的制备。低压等离子喷涂是将粉末送入高能等离子焰流中使其熔化并沉积至基体表面，进而冷凝形成涂层或薄膜的技术。相对于常规大气等离子喷涂，低压等离子喷涂的焰流更宽更长，粉末沉积更均匀致密，有利于进行大面积均匀薄膜制造。本文针对ScSZ薄膜制备的需求，制备了两种不同结构的粉末，对比了两种粉末在等离子喷涂过程中的沉积和熔化行为。开展了喷涂工艺优化试验，分析了粉末在焰流中停留时间对电解质薄膜微观结构的影响。采用结构优化的粉末进行低压等离子喷涂制备出的电解质在700℃下测试离子电导率约为0.025 S/cm。采用等离子喷涂制备的ScSZ薄膜及电池，等离子喷涂电池获得了良好的电功率输出。

低压等离子喷涂；固体氧化物燃料电池；电解质薄膜