本文主要研究是固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质,是以Ce O₂基电解质作为主要的研究对象,用金属氧化物与Ce O₂基电解质材料进行复合,探究金属氧化物对Ce O₂基电解质导电性能的影响,以及对如何提高Ce O₂基电解质的性能进行实验研究。首先采用固相球磨法制备金属氧化物Gd₂O₃掺杂的Ce O₂基固体电解质材料Ce_0.8Gd_0.2O_1.9,简称GDC。然后再用同样的方法制备金属氧化物Zn O与GDC复合的GDC+x Zn O（x=0.5mol%、1.5mol%、5mol%、10mol%、15mol%）复合电解质材料。在同一烧结温度下,对GDC+x Zn O分别进行XRD物相分析、SEM形貌观测、交流阻抗谱分析、单电池输出功率测试,可以得到:GDC+0.5Zn O与GDC+1.5Zn O具有良好的单相性呈现出立方萤石结构;而GDC+5Zn O、GDC+10Zn O和GDC+15Zn O观察到额外的峰,这可以归因于具有六方纤锌矿结构的Zn O作为第二相的存在。从交流阻抗谱分析中得到,Zn O的复合使得GDC电导率下降。在GDC+x Zn O中,GDC+10Zn O电导率相对最高。GDC+x Zn O电解质的单电池功率密度相较于GDC得到明显提升,在800℃下GDC单电池功率密度为115m W/cm2,GDC+10Zn O单电池功率密度达到189m W/cm2,这是因为Zn O本身作为一种半导体存在着明显的质子导电。采用固相球磨法制备金属氧化物Fe₂O₃与GDC+10Zn O复合的GDC+10Zn O+x Fe₂O₃（x=0.5mol%、1mol%、2mol%）复合电解质材料。分别采用XRD、SEM、交流阻抗谱、单电池输出特性测试来对GDC+10Zn O+x Fe₂O₃电解质的物相、微观形貌、电导率、以及单电池功率密度进行测试表征。结果显示,GDC+10Zn O+x Fe₂O₃样品呈现良好的立方萤石结构,未观测到Fe₂O₃的第二相。此外三个样品的晶胞参数相较于GDC+10Zn O均变大。SEM分析结果显示Fe₂O₃进一步促进GDC+10Zn O的晶粒生长,三种样品的晶粒相较于GDC+10Zn O均变大。交流阻抗谱分析结果显示,GDC+10Zn O+x Fe₂O₃电解质电导率相较于GDC+10Zn O有了明显提升,主要是晶界电导率的提升作用。同时GDC+10Zn O+x Fe₂O₃单电池也表现出更优的功率输出性能,其中Fe₂O₃复合摩尔比1%的GDC+10Zn O+1Fe₂O₃单电池性能最佳,功率密度达到215.8m W/cm²。