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氧传感器作为一种测量氧浓度的器件在近些年来得到了广泛的应用，特别是在汽车尾气排放控制系统中起着关键性的作用。目前市场上主流的是基于氧化锆材料的氧传感器，但是其工作温度需大于800℃，而工作温度过高会带来诸多问题，比如功耗高、密封难、电极材料难以匹配等。所以，本文以降低氧传感器的工作温度为出发点，提出以中温固体氧离子导体——La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85为敏感材料制作氧传感器。首先，对La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85材料的烧结特性进行了研究；其次，以1400℃烧结的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85固体电解质分别制作了浓差电势型氧传感器、小孔扩散障极限电流型氧传感器和离子扩散障极限电流型氧传感器；最后，对制作的氧传感器进行了性能测试。具体内容和研究结果主要包括以下几部分：1、详细介绍了本课题的研究内容、技术路线、创新点、测试方法以及实验所用到的设备和试剂；2、将1000℃预煅烧2h的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85粉体干压成型，而后在1250～1500℃（间隔50℃）六个温度点下烧结4h。之后，并对烧结样品的相对密度、线收缩率、XRD、SEM、阻抗谱以及电导率进行测试。测试结果表明：1400℃烧结的样品相比其他样品表现出更加优异的性能。其晶粒排列紧密，基本无气孔存在，相对密度达到96.6%；样品只含有单一的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85晶体相；在各测试温度点下（450～800℃）的离子电导率均最大，800℃时达到0.093S/cm。所以，1400℃烧结的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85固体电解质相比其它样品更适宜用来制作氧传感器；3、基于1400℃烧结的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85固体电解质制备了浓差电势型氧传感器。由600℃、650℃和700℃下测得的浓差电势随过量空气系数变化的曲线图可知，当过量空气系数在1附近时，浓差电势出现骤变的现象，这符合浓差电势型氧传感器的特性；4、基于1400℃烧结的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85流延片制备了小孔扩散障极限电流型氧传感器。该氧传感器在600℃和650℃展现出良好的性能。在0.1%～3%的氧浓度范围内均出现了极限电流平台，而且极限电流和氧浓度呈现很好的线性关系。此外，该氧传感器在650℃下的上升和下降响应时间都为15s左右。5、基于1400℃烧结的La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85固体电解质设计制作了新型的离子扩散障极限电流型氧传感器。根据氧传感器的工作原理，结合法拉第第一定律、Fick定律和Langmuir吸附方程推导了该氧传感器的极限电流和氧浓度的关系，得出氧浓度和极限电流的比值跟氧浓度成线性关系。当温度为600℃或650℃时，该氧传感器在1%～100%的氧浓度范围内均出现良好的极限电流平台，而且极限电流与氧浓度的关系和理论推导的结论相一致。此外，该氧传感器在600℃下的上升和下降响应时间都为10s左右。