固体氧化物燃料电池(SOFC)以其能量转化效率高、全固体的陶瓷结构、对燃料适应性宽、无腐蚀、对环境友好等优良特性而备受人们关注。 钇稳定的氧化锆(YSZ)是传统的SOFC电解质，但其工作温度必须在1000℃左右才能达到足够高的离子导电率。如此高的温度会导致许多技术问题：比如机械强度的不稳定性、材料的老化、各构成材料之间的相互扩散等。如果SOFC的工作温度降至800℃，其寿命可望延长三倍且大大降低制作和材料的成本。为此，研究中低温下具有高电导率的固体电解质具有重要的意义。 我们合成了Ce1-xSmxO2-x/2、Ce1-xGdxO2-x/2、Ce1-xCaxO2-x和Ce1-xPrxO2-x/2稀土复合氧化物，对其结构及离子导电性进行了较系统的研究，试图发现性能更好的新的中温或低温固体电解质材料。 利用sol-gel法在160℃时即合成了很好的单相固溶体，通过Scherrer公式和XRD数据算出的平均晶粒大小在12～34nm之间。实验测定1300℃烧结时所有样品的致密度均达到了理论致密度的95％以上。此温度明显低于传统的高温固相法的烧结温度(1600℃～1650℃)和水热合成法的烧结温度(1400℃)。我们利用Raman和XPS研究了稀土掺杂的CeO2基固溶体中的缺陷结构，并首次利用ESR测试来证实CeO2基固溶体中的单电荷缺陷结构。同时，通过交流阻抗的测定充分证实了溶胶—凝胶法能有效地减少、甚至消除晶界电阻。 我们利用sol-gel法还合成了La0.9Sr0.1Ga0.8-xAlxMg0.2O3-δ(X=0-0.4)体系，XRD分析表明1400℃时可形成完全的单相固溶体且Al3+在Ga位的溶度极限为0.2，通过CELL程序计算，其晶胞参数随着Al3+掺杂量的增加而逐渐减小，其结构为立方晶系(S.G.P23).