固体氧化物燃料电池（SOFC）因为其高效率、清洁、无漏液等优点受到全世界普遍关注。作为SOFC核心部件的固体氧化物电解质通常在高温下工作，这样会带来很多负面影响，如电极反应、寿命缩短等。为了降低电池的工作温度，中低温电解质材料的研究备受重视。LaGaO₃基电解质在高温下有较高的电导率，但是导电活化能较大。比较起来，PrGaO₃基电解质的导电活化能要小的多，使其在中低温区具有高的电导率。综合考虑两个电解质体系的优点，本文研究了Pr掺杂LaGaO₃基电解质的电性能，期望能够寻找到一种在中低温区性能优越的电解质材料。本文利用高温固相合成法成功地制备了La_1-xPr_xGa_1-yMg_yO₃电解质样品，并进行了结构、交流和直流电导率、热膨胀系数和离子迁移数的测试。实验表明，当La和Pr的比例为1:1时，因为Mg离子的掺入，由于电荷平衡，在材料中造成氧空位浓度的增大，使得电解质的电导率有所提高，Mg掺杂量为15％(La_0.5Pr_0.5Ga_0.85Mg_0.15O₃)的电解质样品的电导率最高，在700℃达到1.5610-2S cm1；离子迁移数在_0.9以上，说明导电机制以离子电导为主。在La位掺杂离子半径较小的Pr离子，造成晶胞体积的减小，另外由于掺入了Pr离子，可能造成晶格的扭曲，瓶颈尺寸变大，从而有利于氧离子的输运，提高电解质的电导率和降低导电活化能，在论文中当Mg的掺杂量为10%和15%时，La_0.4Pr_0.6Ga_0.9Mg0.1O₃和La_0.3Pr_0.7Ga_0.85Mg_0.15O₃样品在700℃的电导率分别达到2.1910-2S cm^-1和2.4410^-2S cm^-1，600℃分别为_0.9210-2S cm1和_0.94710-2S cm1；中低温区的导电活化能分别是_0.618eV和_0.657eV。由于过渡金属元素最外层存在单电子， Co掺杂在电解质La_0.3Pr_0.7Ga_0.85Mg_0.15O₃中引入电子电导，但当掺杂量小于0.03时以离子导电为主。La_0.3Pr_0.7Ga_0.835Mg_0.15Co_0.015O₃样品的电导率在700℃和600℃时分别为3.0210-2S cm1和1.8110^-2S cm^-1；中低温区导电活化能为_0.306eV。我们对部分电解质样品做了热膨胀系数测试。La_1-xPr_xGa_1-yMg)yO₃样品基本在600℃发生热膨胀突变，平均热膨胀系数在1010^-6℃^-1左右，与YSZ相当，但是要比LSGM(La_0.8Sr_0.2Ga_0.9Mg_0.1O₃和La_0.8Sr_0.2Ga_0.9Mg_0.1O₃)体系小。使用Ag作电极时，基于电解质La_0.5Pr_0.5Ga_0.9Mg0.1O₃的电池在850℃的短路电流密度达到254mA cm^-2，最大输出功率密度达到46.1mW cm^-2。当以Ni/BSCF为电极时，单电池的短路电流密度在800℃达到450mA cm^-2，最大输出功率密度达到105mW cm^-2。Co掺杂样品制成的电池在高温下的输出性能不如未掺杂样品，但在中低温区优于未掺杂样品，600℃时La_0.3Pr_0.7Ga_0.835Mg_0.15Co_0.015O₃制成的电池的短路电流密度为161mA cm2，最大输出功率密度为38.7mW cm^-2。总之，在LaGaO₃基电解质中引入Pr和Co可以改变电解质的结构参数，降低材料的导电活化能，从而有效的提升电解质在中低温区的性能，使其在应用中更具竞争力。