L'energie produite par des matieres fossiles, petrole et charbon, va se rarefier de maniere ineluctable et couter de plus en plus cher a moyen terme. Pour pallier a la fin des matieres fossiles, le developpement d'energies alternatives est indispensable. Parmi celles-ci, la production d'electricite et de chaleur a partir d'hydrogene commence a se developper grace aux piles a combustible (PAC) depuis les tres faibles puissances (des microwatts pour alimenter les capteurs) jusqu'aux fortes puissances (des Megawatts pour l'industrie) en passant par des puissances moyennes (des kilowatts pour le residentiel). Une PAC est constituee de 3 elements: 2 electrodes (anode et cathode) separees par un electrolyte. Dans cette these ces 3 elements sont constitues d'oxydes solides et la pile est appelee SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Les piles SOFC actuellement commercialisees fonctionnent a de tres hautes temperatures, typiquement superieures a 800 deg. C. L'objectif du travail a ete d'elaborer des oxydes pour diminuer cette temperature vers 600 deg. C ce qui permet d'utiliser de l'acier pour contenir ces piles. Pour que la pile SOFC fonctionne a cette temperature, il est imperatif de diminuer la resistance electrique des 2 electrodes et de l'electrolyte de maniere a recuperer une tension electrique continue maximale aux bornes de la pile et aussi a faire passer un courant electrique eleve dans celle-ci. La cathode, en contact avec l'oxygene de l'air, est l'element le plus critique a optimiser. Nous avons choisi comme materiau de cathode un materiau deja etudie, La_0.6Sr_0.4Co_0.8Fe_0.2O₃ (LSCF) et comme electrolyte Ce_0.9Gd_0.1O₂ (CGO) connu comme performant en dessous de 650 deg. C. Nous avons elabore ces materiaux par une methode de chimie douce, la methode sol-gel Pechini, et caracterise ceux-ci par diffraction de rayons X et microscopie electronique a balayage. Une part importante du travail a ete la caracterisation electrique a l'aide de mesures d'impedance complexe dans une large gamme de frequence frequence (0,05 Hz a 2 MHz) et de temperature (300 deg. C a 700 deg. C). Le meilleur resultat a ete obtenu avec une cathode composite poreuse d'epaisseur 40 μm constituee a masses egales de LSCF et de CGO deposee par serigraphie sur une ceramique dense de CGO d'epaisseur 1,5 mm. De plus, un film mince dense de LSCF d'epaisseur 0,1 μm environ a ete depose par centrifugation pour ameliorer l'interface entre la cathode et l'electrolyte. A 600 deg. C la resistance de cette cathode a ete mesuree a 0,13 W pour 1 cm² de cathode: cette valeur est a l'etat de l'art. Une etude du vieillissement de cette cathode et de l'electrolyte a ete effectuee a 600 deg. C pendant 1000 h en continu sous air: cela s'est traduit par une augmentation de la resistance de la cathode de 32%. Ceci peut etre lie a la difference de valeurs des coefficients d'expansion thermique des materiaux de cathode et d'electrolyte. (auteur)