固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种绿色能源装置，SOFC关键材料的性能优劣很大程度上决定了SOFC的整体性能。本文对掺杂的CeO2基中温固体氧化物燃料电池（IT-SOFC）的关键材料进行了制备和性能表征，并对单电池的制备工艺以及相关性能进行了研究。 分别采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法、柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶法和聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成了Sm掺杂CeO2基中温固体电解质Ce0．8Sm0．2O1．9（SDC）粉体。讨论了不同焙烧温度和不同制备方法对SDC粉体品相形成的影响，XRD图谱表明700℃焙烧4小时后可得到单相SDC粉体；不同方法制备的SDC粉体尺寸大小接近，均在13～20 nm之间，比计算得到的粒径稍大，表明由这几种软化学法制备的SDC粉体分散性好，不易团聚；柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶法制备的SDC粉体松装密度最大，焙烧性能应优于其他两种方法制备的SDC粉体，更适合用于电解质材料的制备。 将SDC粉体压制成型，分别在1250℃、1350℃、1450℃下烧结5小时，用SEM、EDS、收缩率测试、致密度及开孔率测试、电性能测试等手段对烧结体进行表征。研究结果表明，柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶法制备的SDC粉体在1250℃烧结5小时后得到的烧结体收缩率最大，开孔率最小，表面和侧面均达到最致密状态，致密度达到94．81％，800℃的电导率可达到0．131 S·cm-1且电导活化能为65．14 kJ／mol，进一步表明柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶法制备的SDC粉体更适合用于单电池电解质材料。 本文设计了以柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶法制备的SDC粉体为电解质，SDC和（La0．8Sr0．2）0．98MnO3-δ（LSM）为阴极，Cu、Co双金属负载的SDC为阳极的单电池。以H2为燃科，测试SDC+Cu、Co（2：8）|SDC|SDC+LSM单电池在600～750℃下的电性能和开路条件下的阻抗；分别以H2和CH4为燃料，测试SDC+Cu、Co（1：9）|SDC|SDC+LSM单电池在700℃下电性能和开路条件下的阻抗。结果表明：SDC+Cu、Co（2：8）|SDC|SDC+LSM单电池的开路电压随着温度的升高而降低，600℃时最大开路电压达到0．88V；电池功率随着温度升高而升高，在600℃、650℃、700℃和750℃下的最高功率分别为2 mW／c㎡，6mW／c㎡，11 mW／c㎡，20 mW／c㎡。SDC+Cu、Ca（1：9）|SDC|SDC+LSM单电池，以H2为燃料时电池开路电压（0．85V），CH4为燃料时电池开路电压（0．725V）；以CH4为燃料时电池功率密度相对以H2为燃料时电池功率密度衰减了85．71％，明显有积碳产生。SDC+Cu、Co（2：8）|SDC|SDC+LSM电池的阻抗随着温度的升高而降低，极化电阻大幅度降低，极化电阻与电解质电阻的比值降低。SDC+Cu、Co（1：9）|SDC|SDC+LSM单电池以CH4为燃料时电池电解质阻抗和极化阻抗明显高于以H2为燃料时电池电解质阻抗和极化阻抗，电极极化电阻与电解质电阻的比值接近。