本论文选择Ba_xCe_0.8Y_0.2O_3-α和Ba_xCe_0.8Sm_0.2O₍3-α（x＜1，=1，＞1）这两个系列作为研究对象，用高温固相反应法合成了这两个系列的14个高密度的固体电解质陶瓷样品。用粉末X—射线衍射法鉴定它们的结晶相；用气体浓差电池法研究了掺杂稀土离子、温度（600—1000℃范围）、实验气氛对样品离子导电性的影响；研究了样品的氢一空气燃料电池放电性能。结果表明：这些陶瓷样品均为斜方钙钛矿结构；在高温、氢气气氛下，前一系列几乎是纯粹的质子导体，而后一系列的质子导电性则较前者弱。在高温、氧气气氛下均是氧离子和电子的混合导体；以这些陶瓷样品作固体电解质，Pt或Pt—Rh合金作电极材料组成的氢一空气燃料电池都具有稳定的放电性能，但它们的短路电流密度和输出功率密度相差很大。总体上讲，前一系列高于相应的后一系列。而在前一系列中又以样品Ba_xCe_0.8Y_0.2O_3-α的电学性能最高，在1000℃下，其短路电流密度和最大输出功率密度分别为435mA·cm^-2，0.11W·cm^-2。