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CeO 2 具有如图所示的立方萤石结构。当CeO 2 无掺杂时CeO 2 离子电导率特别小，大约是3.0×10 -4 Scm -1 。反之CeO 2 中掺杂少量的二价碱土金属氧化物和三价稀土金属氧化物，发生置换，晶体中产生氧离子空位，生成氧离子导体。由于掺杂CeO 2 基电解质离子电导率高，掺杂CeO 2 是最适合作中低温SOFC的电解质。大量的实验证明，将氧化钙等氧化物加入在CeO 2 基电解质中时会大幅度提高离子的导电性，稀土元素单掺杂得到效果比碱土元素单掺杂更好 ［1］ 。孙明涛等人研究表明 ［2］ ，当掺杂离子的晶格尺寸与母相的晶格尺寸相当时，氧空位和掺杂离子的结合焓降低，产生的电导率最大。所以在稀土金属氧化物中Er 3＋ 、Sm 3＋ 、Gd 3＋ 等离子掺杂的CeO 2 基电解质材料有最大的电导率，原因是Er 3＋ 、Sm 3＋ 、Gd 3＋ 的离子半径和Ce 4＋ 相近，从而使掺杂离子与氧空位的结合能最低。
共沉淀法是指在含有两种或两种以上的金属离子的混合溶液中加入合适的沉淀剂，待反应生成沉淀，再把沉淀物质热分解后得到高纯细微颗粒产品的方法。
低温下掺杂的CeO 2 具有电阻小、离子电导率高的特性，可用来降低SOFC的工作温度。迄今，众多文献报道了掺杂CeO 2 基电解质的实验研究，李世萍细致全面研究了掺杂离子浓度、不同热处理方式、双掺杂、助烧结剂等对CeO 2 基电解质的性能影响 ［3］ 。
1.仪器
实验高温电炉（2台） 分析天平 玛瑙研钵 球磨机（2台）
磁力加热搅拌器 酸度计 鼓风电热恒温干燥箱
2.试剂（分析纯）
Ce（NO 3 ） 3 ·6H 2 O；（NH 4 ） 2 CO 3 ；稀土金属氧化物；浓氨水；无水乙醇；浓硝酸；柠檬酸。
1.将计算所需量的稀土金属氧化物溶于浓硝酸；再加入Ce（NO 3 ） 3 6H 2 O配置成一定浓度的水溶液。另称取柠檬酸溶于上述混合金属离子的溶液中，使柠檬酸与金属离子的摩尔比按1∶1比例。
2.将上述溶液100mL以3mLmin -1 的速度滴加到100mL 1.5molL -1 的（NH 4 ） 2 CO 3 溶液中，保持50℃水浴下温和搅拌，将悬浮液经1h的均质化处理后，经真空抽滤，沉淀物用蒸馏水反复洗涤，然后用无水乙醇漂洗，自然干燥。
3.所得前驱体用研钵研磨，压制成圆柱形，置于马弗炉中在空气气氛下在700℃下焙烧2h，制得淡黄色纳米Ce 0.8 M 0.2 O 2-α 粉末。
［1］徐红梅.CeO 2 基固体电解质的低温燃烧合成及性能研究［J］.湖南大学.2007，03：3-6.
［2］孙明涛，孙俊才，季世军.CeO 2 基固体电解质材料研究进展［J］.稀土，2006，27（04）：78-82.
［3］李世萍.中温固体氧化物燃料电池掺杂CeO 2 基电解质的制备和性能研究［D］.浙江师范大学，2009.