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固体氧化物燃料电池(SOFC)是历经水力、火力和核能之后的第四代新型高效发电技术。在SOFC中，固体电解质是其最重要也是最核心的组成部分，其性能的优劣直接决定了电池的电化学性能，所以探索寻求优良的固体电解质材料成为SOFC研究的一个重要方向。 采用溶胶-凝胶法制备了Ce0.8Sm0.2O1.9固体电解质粉体，并对其进行了物相分析和电化学性能研究。 固体电解质粉体的XRD测试结果表明，Ce0.8Sm0.2O1.9粉体的晶胞结构与CeO2为同构关系，并且Sm2O3已经固溶到CeO2中构成具有立方萤石结构CeO2基固溶体。制备的Ce0.8Sm0.2O1.9粉体经200MPa压力成型，将成型的Ce0.8Sm0.2O1.9电解质素坯在空气气氛中于1450℃下烧结2h，得到致密性良好的Ce0.8Sm0.2O1.9电解质条形试样。应用热膨胀仪测试SDC固体电解质在氮气、空气和氢气气氛下的热膨胀系数，其数值分别为12.077×10-6 K-1、12.481×10-6 K-1和20.826×10-6 K-1。 采用交流阻抗分析法测定氮气、空气和氢气气氛下SDC固体电解质材料的电导率，结果表明电解质材料在氢气气氛下电导率最大，空气气氛下的电导率次之，氮气气氛下的电导率最小。 组装(-)denseAl2O3,Pt|Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)|Pt, O2(+)的氧离子阻塞电极。采用Hebb-Wagner离子阻塞电极法测定了Ce0.8Sm0.2O1.9在氮气、空气和氢气气氛下的电子导电率。结果表明，氮气气氛下的电子电导率和空气气氛下的电导率数量级相同，在测量温度范围内Ce0.8Sm0.2O1.9固体电解质的电子电导率在10-8～10-6mS·cm-1之间，数据差距不大，但氢气气氛下的电子电导率数值在10-6～10-4mS·cm-1之间。说明氢气对Ce4+的还原对电子电导率产生的影响比氧分压对电子电导率的影响要大。 用丝网印刷方法制备阳极支撑固体氧化物燃料电池NiO-SDC/SDC/BSCF和NiO-SDC/YSZ/SDC/BSCF。NiO-SDC/SDC/BSCF燃料电池在600℃、650℃、700℃和750℃下获得最大输出功率密度分别为766mW/cm2、1203mW/cm2、1093mW/cm2和692mW/cm2，相应的单电池的开电压分别为0.863V、0.822V、0.737V和0.661V。NiO-SDC/YSZ/SDC/BSCF阳极支撑的单电池在600℃、650℃、700℃和750℃下获得最大的输出功率密度分别为333mW/cm2、658mW/cm2、1160mW/cm2和1678mW/cm2，相应的单电池的开路电压分别为1.143V、1.137V、1.129V和1.112V。实验表明，在阳极NiO-SDC和电解质SDC之间加一层电解质YSZ可以有效的防止开路电压的降低。