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固体氧化物燃料电池（SOFC）的主要特点是采用了陶瓷电解质材料,为全固态结构。对于SOFC其性能提高的关键就在于电解质材料的开发和研究,目前SOFC的电解质材料主要分为氧化铈基、氧化铋基、钙钛矿结构电解质等。其中萤石结构氧化铋基电解质材料具有诸多优点,然而Bi2O3电解质材料在不同的温度和条件下可以呈现出不同的晶体结构,从而影响其性能的提高。为了得到性能最优、稳定性更好的Bi2O3氧离子导体电解质材料,本论文的研究工作主要集中在以下几个方面:本文通过双掺杂体系稳定Bi2O3的δ相,采用甘氨酸-硝酸盐法制备Er和Yb、Y和Zr分别共掺杂Bi2O3的氧离子导体电解质材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）测试手段对样品进行了性质表征。通过XRD进行物相分析,所有陶瓷电解质样品均为单相性好的立方萤石结构,从XRD谱图中没有观察到其他的杂相峰。样品的烧结温度为800℃时,样品Bi0.76Y0.18Zr0.06O1.5+δ的相对密度为94.2%左右。并且对材料的电化学性能进行测试,结果表明Bi0.76Y0.18Zr0.06O1.5+δ电解质材料具有较高的电导率,在750℃空气气氛中,电导率达到0.1421scm-1,电导活化能为0.62eV。为了进一步提高掺杂Bi2O3基氧离子导体电解质材料的致密度和电学性能,又采用固相烧结法制备了Zr和Lu、Lu和Ti分别共掺杂Bi2O3的电解质材料,并且对所有合成样品的特征、性质进行了系统的研究。实验结果表明,Zr和Lu共掺杂Bi2O3和Lu和Ti共掺杂Bi2O3得到的电解质材料经过800℃烧结5小时均能够形成比较好的电解质薄片。通过SEM进行微观形貌观察,所有样品晶粒区分较明显且致密性较好,没有明显的孔洞生成。通过电导率测试进行分析,样品Bi0.76Lu0.16Ti0.08O1.5+δ在750℃时电导率最高为0.6843Scm-1。然而,Zr和Lu共掺杂Bi2O3系列样品由于表面形成了一层模糊形貌使其致密性降低,样品Bi0.76Y0.16Zr0.08O1.5+δ的相对密度却达到了95.2%。这些研究结果表明共掺杂后很好的稳定了δ-Bi2O3相,并且电解质材料具有较高的离子电导率和较低的电导活化能,改善了其电学性能,是一种比较好的氧离子导体电解质材料。