固体氧化物燃料电池（SOFCs）是一种清洁高效的电化学发电装置,可广泛应用于固定式电站、热电联供等领域。电解质是SOFCs的核心部件之一,其电学性能决定着电池性能的高低。在诸多电解质材料中,CeO2/Ba CeO3基复合电解质因兼具了CeO2与Ba CeO3基电解质的性能优势而备受关注。但是,该电解质的烧成温度高,容易引起界面扩散/反应、Ba元素挥发等问题,进而导致电学性能不理想。而且,电解质的晶界电导机制尚不明确。为了解决上述问题,本论文围绕CeO2/Ba CeO3基复合电解质的低温化烧结和晶界电导机制开展了一系列研究。主要研究内容如下:（1）添加烧结助剂是降低电解质烧成温度的一种有效途径。以固相法合成的Sm掺杂CeO2（SDC）和Y、Zr共掺杂Ba CeO3（BZCY）为原料,制备了SDC-BZCY复合电解质,研究了Fe2O3烧结助剂对烧结性能和电学性能的影响。结果表明:Fe2O3是一种良好的烧结助剂,可将SDC-BZCY复合电解质的烧成温度由1500℃降至1400℃;随着Fe2O3添加量的增加,电解质的电导率先增大后减小,当Fe2O3添加量为1.5 wt.%时,电导率达到最大值8.06×10-3 S cm-1（测试温度700℃）,显著优于未添加烧结助剂的同类电解质(1.78×10-3 S cm-1,700℃);所制备的电解质支撑型SOFCs在700℃的功率密度达到36 m W cm-2。（2）提高粉体烧结活性是降低电解质烧成温度的另一种有效途径。采用燃烧法合成了高活性Bi、Sm共掺杂CeO2/Ba CeO3纳米粉体(Ce0.8Sm0.1Bi0.1O2-δ-Ba Ce0.8Sm0.1Bi0.1O3-δ,简写为Bi SDC-BCSBi),制备了Bi SDC-BCSBi复合电解质,研究了电解质的烧结性能和电学性能。结果表明:利用Bi元素的低熔点特性和纳米粉体的高活性,电解质的烧成温度可降低至1200℃,表现出优异的烧结性能;当Bi SDC和BCSBi的质量比为80:20时,电导率达到最大值,为2.80×10-2 S cm-1（测试温度600℃）;该电导率比未掺杂Bi元素的同类电解质高出6倍,这是因为Bi元素掺杂能够提高电解质的O-H和氧空位浓度;所制备的电解质支撑型SOFCs在600℃的功率密度达到397 m W cm-2。（3）为了阐明晶界电导机制,分别采用传统烧结和两步烧结工艺制备了微米级（晶粒尺寸1～2μm）和超细晶粒（晶粒尺寸100～300 nm）Bi SDC-BCSBi复合电解质,通过交流阻抗测试、阻塞电极法、浓差电池设计等方法,研究了晶粒尺寸对电学性能的影响。结果表明:超细晶粒电解质的表观晶界电导率(2.83×10-4 S cm-1,350℃)比微米电解质高2个数量级,前者表现出了优异的“晶界效应”;“晶界效应”主要得益于晶界处O-H基、氧空位浓度的升高以及杂质的稀释。