氧离子导体被广泛应用于化学工业和新能源领域,是制备化学传感器、化学分离膜、化学反应器、电致变色设备和氧气泵的关键材料。特别是近20年来,随着清洁能源技术的迅速发展,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)以其燃料利用率高、无污染等优点成为新能源研究领域的一大重点。氧离子导电电解质作为SOFC的关键组成部分,决定了燃料电池的性能,因此研究开发性能优良的新型氧离子导体己成为这一领域最热门的话题。　　 本论文的主要目的是采用纳米复合技术获得纳米结构均匀的复合粉体,并最终获得新型的纳米复合氧离子导电体;对材料的微观结构和电性能进行表征,深入探讨纳米离子导电体的制备与传导机制。论文的主要工作包括如下几方面的内容。　　 采用改良的溶剂热合成法成功制备出了单分散的CeO2纳米团簇和Zr0.85Ca0.15O1.85包覆CeO2纳米球。对pH值、乙二醇残留量等条件对产物的相组成和包覆CeO2纳米球的形貌的影响进行了研究和讨论。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物相组成和微观结构进行表征。构建了两阶段形核增长模型分析单分散纳米团簇的形成过程,并指出CeO2纳米团簇的形成遵循纳米自组装机制。　　 采用改进水热合成法制备了CeO2/ZrO2基纳米复合粉体,用传统烧结方法制备纳米复合氧离子导电体。通过X射线衍射方法分析了试样的相组成和晶粒尺寸,利用交流阻抗测试研究了材料的氧离子导电性。结果表明:制备出了掺Zr4+后的CeO2和掺Ce针后的Zr0.85Ca0.85O1.85两相共存的纳米复合材料;复合材料烧结块体的平均晶粒尺寸为700nm;通过纳米复合技术能明显提高材料的氧离子导电性:在600℃时,纳米复合材料的氧离子导电性比纯CeO2和Zr0.85Ca0.15O1.85的导电性提高了1个以上数量级,特别是晶界的电导率提高更为明显。　　 采用以聚乙烯醇为聚合剂的空间俘获合成法与共沉淀法结合的方法制备85wt％La9.33Si6O26-15wt％Ce0.85Bi0.15O1.925纳米复合氧离子导电体。通过X射线衍射方法分析了试样的相组成和晶粒尺寸,利用交流阻抗测试研究了材料的氧离子导电性。结果表明:获得了La9.33Si6O26和Ce0.85Bi0.15O1.925两相共存的纳米复合材料,平均晶粒尺寸为35 nm、烧结块体的平均晶粒尺寸为70 nm;通过纳米复合技术能明显提高材料的氧离子导电性:在600℃时,纳米复合材料的氧离子导电性比纯La9.33Si6O26的导电性提高了两个以上数量级。