氧化物型混合离子-电子导体（Mixed Ionic and Electronic Conductor,MIEC）电解质是指同时具备离子导电性和电子导电性的氧化物电解质,广泛应用于各种电化学装置中,例如:固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs）、固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cells,SOECs）、质子导体反应器和气体分离膜等领域。MIEC电解质的导电行为直接影响到电化学装置的性能和效率,因此非常有必要研究MIEC电解质的导电行为和及其影响因素。影响MIEC电解质导电行为的因素有很多,除了其化学组成、晶体结构和厚度等内在因素外,电极过电势引起的界面效应也是影响MIEC电解质导电行为的重要因素之一。为探究电极极化对MIEC电解质导电行为的影响,本文通过建立考虑界面效应的理论模型对MIEC电解质的导电行为开展了相关的模拟研究。本文的主要研究内容及结论如下:本文第二章中,以混合氧离子-电子导体电解质为研究对象,基于Nernst-Planck方程建立了一个混合氧离子-电子导体电解质的电荷传输模型,同时在模型中基于界面效应对电解质中的氧离子电流和电子电流的解析解进行修正,最后结合电解质电荷传输模型和电化学模型建立SOFCs和SOECs的理论模型。在第三章中,利用上述理论模型研究了SOFC和SOEC模式下,电极过电势对电解质导电行为的影响,分析电解质厚度、空气电极和燃料电极的交换电流密度(J0,air、J0,fuel)等参数对电解质内的氧分压和电子电导率分布、平均电子电导率/离子迁移数和泄漏电流的影响规律。结果表明:两种模式下,空气电极过电势对电解质导电行为的影响不明显,而燃料电极过电势会显著改变电解质内的氧分压分布,从而引起电解质电子电导率和泄漏电流的变化,进而影响电解质的导电行为。两种模式下,燃料电极过电势对电解质导电行为的影响随电解质厚度的增大而减弱。本文第四章中,研究对象为以混合质子-电子导体为电解质的质子导体反应器,建立了一个质子导体反应器电化学合成氨的热力学模型。在模型构建中,推导了面向混合质子-电子导体电解质的完整且清晰的界面效应表达式,同时建立了电化学合成氨热力学可行性与电极过电势之间的数学关系。在第五章中,利用热力学模型研究了常压条件下质子导体反应器电化学合成氨的热力学可行性,分析不同质子电流密度和氨电极过电势下电解质内氢分压分布、氨电极侧电解质端部氢分压(PH2ed,NH3)和电化学合成氨吉布斯自由能（ΔG）。结果表明:在施加电压/电流下,电极过电势的能量可转化为氨电极侧电解质端部氢气的化学势,从而引起氢气化学势/分压的显著增长,使氨合成反应的Δ由正变负,证明了常压下电化学合成氨的热力学可行性。本文可为MIEC电解质在SOFCs/SOECs中的应用提供理论依据和指导,并为固态质子导体反应器电化学合成氨以及其他电化学加氢提供基本的热力学原理。