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工业中要生产出高质量的铝材，必须要测定并脱除铝液中所含的氢。而目前的测氢方法大多存在检测时间长，信息滞后，设备复杂昂贵等弊端，需要研制出一种新的测氢方法来降低成本，提高效率。本课题目的是开发出廉价、高效的材料制备工艺，制备出一种钙钛矿型(Perovskite-type)高温质子导体(HTPC)，它具有优良的导电性能，能组成氢传感器而直接、快速地测量铝液中的氢。
钙钛矿型高温质子导体中，SrCeO3体系已发展的相当成熟了。本课题组的其他成员曾以SrCeO3类的质子导体为研究对象，测定了它们的一系列性质。由于在钙钛矿型氧化物中，BaCeO3基的质子导体有最高的电导率，因此本课题选择以BaCeO3基的质子导体为研究对象，希望能研制出一种经济又快速的制备方法并运用到实际生产中。
采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了BaCe0.9Y0.1O3-α高温质子导体，干凝胶煅烧温度为1273K，样品烧结温度为1723K。同时用传统的高温固相合成法制备了BaCe09Y0.1O3-α，粉料煅烧温度为1523K，样品烧结温度为1923K。经XRD检测，两种方法均合成出了BaCe09Y0.1O3-α样品，溶胶-凝胶法明显降低了样品的煅烧和烧结温度。运用AUTOLABPGSTAT30型电化学工作站测定了两种方法制备的BaCe0.9Y0.1O3-α样品的阻抗谱。溶胶-凝胶法制备的样品在350～800℃范围内电导率1.62×10-4～6.43×10-3S·cm-1，固相合成法制备的样品电导率范围是1.0×10-4～4.0×10-3S·cm-1。实验结果表明：溶胶-凝胶法制备的质子导体电导率高于同温度下用固相合成法制备的样品电导率。
分别比较了两种方法制备的质子导体粉体及其烧结体的SEM图，由扫描电镜图可看出：溶胶-凝胶法制备的BaCe0.9Y0.1O3-α质子导体粉体粒径在100nm以内，其烧结体颗粒度为300～400nm；固相合成法制备的BaCe0.9Y0.1O3-α粉体粒径和烧结体颗粒度均大于溶胶-凝胶法制备的样品。说明由于制备方法的不同，导致了产物的颗粒度不同，从而电性能有差异。
同时用溶胶-凝胶法制备了BaCe05Zr0.4Y0.1O3-α质子导体(在制备BaCe09Y0.1O3-α时，以部分Zr氧化物代替Ce氧化物)，干凝胶煅烧温度为1473K，烧结温度1673K～1773K，均低于日本学者Iwahara用高温固相合成法(粉料煅烧温度1673K，烧结温度1973K)制备样品时的温度。经XRD检测，峰形与文献上的一致，即合成了同种物质。用电化学工作站测定了1673K、1723K、1773K三种烧结温度下烧结成的BaCe0.5Zr04Y0.1O3-α样品的阻抗谱图，在350～800℃范围内三者的电导率都小于BaCe09Y0.1O3-α样品。可见：以Zr氧化物部分代替Ce氧化物降低了BaCe09Y0.1O3-α的电性能。
观察了三种温度下烧结成的BaCe0.5Zr04Y0.1O3-α样品的SEM图，1773K时烧结成的样品颗粒度最大，电导率测试的结果最小。烧结温度越高，样品的颗粒度越大，电导率越低。
根据Arrhenius定律σ=A/Texp(-Ea/KT)，将1nσT对1/T作图，作出材料的Arrhenius曲线，由回归曲线得出斜率，从而计算出激活能Ea。激活能的高低说明了质子导体产生电导所需克服的势垒的大小。激活能越低，需要克服的势垒越小，温度对材料的影响也越小，说明物质可以在较低的温度下获得较大的电导率。计算得出在1673K、1723K、1773K三种温度下烧结制备的BaCe05Zr04Y0.1O3-α的激活能分别是0.72eV、0.84eV和0.85eV。