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磷灰石型电解质材料因其高导电性、良好的物理、化学兼容性和高致密度等诸多优点,在燃料电池固体电解质领域广泛应用。在磷灰石型电解质材料中,磷灰石型硅酸镧（ATLS）固体电解质材料更是因可在较宽的氧分压内展现出高氧离子电导率和低活化能而更加备受关注。通过Si位和La位的共掺杂技术,研究进一步提高La9.33Si6O26（LSO）型固体电解质的电导性能和电导增强机理显得尤为重要,这对促进SOFC的广泛应用以及新能源的普及具有理论与实际意义。本文通过尿素-硝酸盐燃烧法成功制备了相同掺杂量的Fe、Ni、Cu单掺杂LSO固体电解质以及不同掺杂量的Cu单掺杂LSO固体电解质,还成功制备了碱金属Li、Na、K分别与Cu双位共掺杂的LSO固体电解质并研究了其热化学机理。运用XPS、XRD和IR等表征手段分析了所制备样品的物相结构并确定了掺杂位点,SEM分析了微观形貌,EIS分析了电导性能,根据烧结后线性收缩率、相对密度和微观形貌确定了最佳烧结温度。根据电导性能确定了最佳掺杂元素和掺量,分析了单掺杂以及共掺杂后LSO的电导增强机理,探究了不同过渡元素（Fe、Ni、Cu）单掺杂和不同碱金属元素（Li、Na、K）与Cu共掺杂LSO后电导性能差异性的原因。首先,制备了单掺杂La9.33Si5.5X0.5O26-y（LSXO）（X=Fe、Cu、Ni）并对其物相结构、烧结性能、电导性能和电导增强机理进行了研究。研究表明:（1）LSXO仍具有典型的P63/m磷灰石结构同时具有较高的纯度,并且晶格体积均增大,这归因于Fe3+、Ni2+、Cu2+取代Si4+并进入[Si O4]四面体形成[Si（Ni）O4]、[Si（Cu）O4]、[Si（Fe）O4]四面体。（2）确定了LSXO的最佳烧结温度均为1575℃。（3）LSXO的电导率相比于LSO有显著的提升,其中La9.33Si5.5Cu0.5O25.5有最高电导率(600℃测试温度下为2.91×10-4 S·cm-1),这归因于La9.33Si5.5Cu0.5O25.5有更大的晶胞体积和更高的相对密度,因此选择Cu为最佳单掺杂元素。（4）由于Fe、Ni、Cu是属于同一周期过渡元素,其电导增强机理一致,因此以Cu为例研究了电导增强机理。Cu的掺杂可以促进La9.33Si5.5CuxO26-x（LSCO）中氧空位的形成,即在掺杂样品中,Cu2+取代了四面体结构[Si O4]中部分的Si4+,为了维持电荷平衡,须在间隙氧位置（Oi）产生氧空位(VO··)。同时,Cu掺杂LSO后增大了晶格体积,从而扩大了间隙氧的传导传输空间并降低了所需的活化能。但另一方面,La9.33Si5.5CuxO26-x（LSCO）（x=0.2,0.5,0.8）的电导率随着Cu掺量的增大先增大后减小,这是因为随着掺量的增大虽然氧空位增多,但晶体结构中的间隙氧数量也减少的越多,导致间隙氧浓度减小、传导流量也随之降低。可以认为LSXO电导率的增强是两种机理的复合:氧空位缺陷浓度-晶格体积电导增强机理。其次,制备了共掺La9.33MxSi5.5Cu0.5O25.5+0.5x（LMSCO）（M=Li、Na、K;x=0.1,0.2,0.3,0.4）并对其物相结构、烧结性能、电导性能和电导增强机理进行了研究。研究表明:（1）LMSCO仍具有典型的P63/m磷灰石结构同时具有较高的纯度,并且晶格体积相比LSCO进一步增大,且随着M+掺杂量的增大而增大。LMSCO中Cu2+取代Si4+并进入[Si O4]四面体形成[Si（Cu）O4]四面体,而M+占据La II位的空位。（2）得到了LMSCO的最佳烧结温度均为1575℃,且碱金属（Li、Na、k）可以提高LSO的烧结致密度。（3）LMSCO的电导率相比于LSCO、LSO都有明显的提升,各体系最高电导率分别为La9.33Li0.3Si5.5Cu0.5O25.65（LLSCO）(600℃测试温度下为9.27×10-4 S·cm-1)、La9.33Na0.3Si5.5Cu0.5O25.65（LNSCO）(600℃测试温度下为8.33×10-4 S·cm-1)和La9.33K0.2Si5.5Cu0.5O25.60（LKSCO）(600℃测试温度下为1.15×10-3 S·cm-1)。（4）电导率增大归因于Cu2+取代了[Si O4]中的Si4+从而形成[Si（Cu）O4],为了维持电价平衡从而产生了氧空位缺陷。M+的掺入引入了新的间隙氧,增大了间隙氧浓度,同时M+的掺入提高了样品烧结后相对密度。此外,M+和Cu2+共掺杂LSO后增大了晶格体积,从而扩大了间隙氧的传导传输空间并降低了所需的活化能。LKSCO在0.2 K掺量下有最高电导率,这归因于K2O的熔点更低,这更有利于磷灰石型硅酸镧电解质的致密化烧结。此外,K+和La3+之间较大的离子半径差异有利于间隙氧的形成。另一方面,LMSCO的电导率都随之M掺量的增大呈现出先增大后减小的趋势,这是因为当M+达到一定量后,因为M+带正电而间隙氧离子带负电,它们之间存在缔合中心会增大间隙氧传导阻力,同时新增的间隙氧会占据氧空位,减小氧空位浓度。可以认为LMSCO电导性能的增强是四种机理的复合,即氧空位缺陷-间隙氧浓度-缔合中心效应-晶格体积增强机理。