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本文以提高钐掺杂氧化铈-碳酸盐复合电解质的电性能为目的，从优化复合电解质出发，制备了三种新型复合电解质材料。通过XRD、SEM、TG-DTA、交流阻抗谱、直流四电极等方法考察了复合电解质的不同制备方法和不同比例的晶型结构、形貌和电性能，并与传统的复合电解质进行了比较分析。第二章采用碳酸钠共沉淀法制备出了Ce0.8Sm0.15Sr0.05O2-δ（SSDC）、SSDC/Na2CO3（NaSSDC）复合电解质粉体，考察了前驱体的处理温度对复合电解质的电导率的影响，并用交流阻抗谱法和直流四电极法比较了NaSSDC复合电解质和SSDC的电导率。结果表明，SSDC和NaSSDC的峰型与纯CeO2一致，Na2CO3以无定形态存在。800oC煅烧获得的材料电导率最高。碳酸钠促进了O2-和H+传导，同时抑制了SSDC在还原气氛下的电子电导。第三章采用草酸盐共沉淀法制备了Ce0.78Sm0.2Sr0.02O2-δ（SSDC）粉体，与30wt.%(Li0.52Na0.48)2CO3混合得到SSDC-30LN复合电解质。以同样的制备方法得到SDC、SDC-30LN以作对比。用直流四电极法比较了四种材料的O2-和H+的电导率。结果表明，SDC、SDC-30LN、SSDC和SSDC-30LN均为立方萤石结构，没有其他峰出现。共掺杂技术提高了氧空位浓度，降低了SDC的活化能，促进了O2-的传导；碳酸盐相能促进H+和O2-的传导；氧化铈相和碳酸盐相形成的两相界面对H+电导有促进作用。此外，以NiO为阳极、LiNiO2为阴极，用三层共压共烧工艺制备了SSDC-30LN复合电解质基单电池。考察了单电池在500~650oC时的输出性能。分析了阴极气中是否含有CO2对电池输出功率的影响。第四章采用固相反应法制备Er0.4Bi1.6O（3ESB）粉体，草酸共沉淀法制备SDC粉体，用固相混合法得到不同比例的ESB-SDC-LN复合电解质。通过直流四电极法测试，分别考察了ESB含量和碳酸盐含量对氧离子、质子传导的影响。复合电解质保持了萤石结构，三者之间没有相互反应。SEM显示随着碳酸盐含量的降低，陶瓷相和碳酸盐相的均匀度提高。复合电解质的O2-和H+的电导率电导率均随碳酸盐的含量的增加而增加，也随ESB的增加而稍有提高。说明熔融碳酸盐能促进两种离子传导，ESB能促进O2-传导，两相界面促进H+传导。