近年来,虽然In掺杂CaZrO₃固体质子电解质已被应用于工业定氢传感器,但由于CaZr_0.9In_0.1O_3-α固体质子电解质处于高温条件下时,其中的In₂O₃会发生分解:In₂O₃（s）→In₂O（g）+O₂（g）,这就造成其高温化学稳定性较差,从而会影响质子电导率的精度,降低了定氢传感器的准确度,对冶炼过程造了成不利的影响。因此,本论文利用在高温条件下具有良好化学稳定性的Sc代替In对CaZrO₃进行掺杂,并对掺杂形成的CaZr_1-xSc_xO_3-α固体质子电解质进行了一系列的电化学性能测试,对其电化学性能进行了深入的研究,从而为开发具有测试温度范围广、可连续稳定工作时间长以及测试结果准确、高效的工业定氢传感器奠定基础。本文以CaCO₃、ZrO₂与Sc₂O₃为原料,采用传统固相烧结法,经两步烧结工艺,制备了CaZr_1-xSc_xO_3-α（x=0.06,0.12,0.18,0.24）系列质子导体电解质。并利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电化学工作站分别对电解质试样的物相结构、微观形貌以及电化学性质进行表征与测试。实验结果表明,采用传统固相反应法,经两步烧结工艺合成的试样均为单一的钙钛矿结构,并且没有杂相的产生,其晶粒较为均一且没有明显的气孔存在,平均粒径介于1.04¹.47μm之间,相对密度均为98%以上。经过在富氢气氛、富氧气氛与富水蒸气气氛下对其电导率进行测试发现:随着含量x的增加,其电导率呈现出先增大后减小的变化趋势,且当Sc含量为x=0.12时电导率最高;在573K¹473K范围内,随着测试温度逐渐升高,质子导体电导率显著增大;对在不同氢含量气氛中测得的电导率数值进行线性拟合可知,他们的质子导体电导激活能处于0.92⁰.97 eV的范围内;并且,经分析可知当温度大于1373K时,CaZr_1-xSc_xO_3-α系列质子导体电解质试样为混合导体,而在温度为573K¹273K时,其存在着质子进行导电的现象。经过对质子导体电解质试样在573K¹373K范围内进行同位素效应测试发现,R_D/R_H均高于1.34,同位素效应显著,即在此温度范围内质子是优势电荷载体。在温度为573K¹273K下,分别对质子导体电解质试样进行电动势测试可知:在测试温度范围内,其质子迁移率均大于90%,即表明在此温度区间质子是主要的电荷载体。通过在高温下、经159h对CaZr_0.08Sc_0.12O_3-α质子导体电解质试样的电动势测试可知,CaZr_0.08Sc_0.12O_3-α质子导体电解质试样具有良好的化学稳定性,长时间在高温下仍然可以进行稳定有效的工作。综上所述,经传统固相烧结法可以成功制得CaZr_1-xSc_xO_3-α系列高温质子导体电解质试样,且在573K¹273K温度范围内为质子导体。同时该系列质子导体电解质具有优良的导电性能与良好的化学稳定性,对于金属液定氢传感器的开发与应用具有一定的研究意义。