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固体氧化物燃料电池（SOFC）具有全固态结构和高效清洁的优点，是解决能源危机、实现社会可持续发展的一项新能源技术。目前，商业化应用的高温SOFC对电池材料的要求严苛以及高成本，严重制约了SOFC的进一步发展，而降低SOFC的工作温度是SOFC进一步发展的关键所在。固体电解质是SOFC的核心部件，其离子电导率直接决定了SOFC的工作温度；因此，研发中低温条件下具有高离子电导率的电解质材料是降低SOFC工作温度的关键。 BiFeO3材料因为优异的多铁性能得到了广泛的研究和应用，但Bi挥发以及Fe的变价形成的氧空位导致其具有较高的漏电流密度严重阻碍了其铁电和铁磁方面的应用。但利用BiFeO3基材料高的氧空位浓度，却是良好的SOFC电池材料；近年来，不少研究报道BiFeO3基材料作为SOFC电极材料和电解质材料的应用。 本文以BiFeO3基材料为研究对象，以0.15mol的La掺杂稳定BiFeO3的结构和物相，首先研究了Bi位非化学计量比和N2气氛保温处理对Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷样品结构和电化学性能的影响。通过固相法制备了Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷，而另一组样品选择在N2气氛800oC保温2h后得到Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷样品。微观结构和形貌测试表明Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷样品为单相的钙钛矿结构、平均粒径在3.54~3.62μm之间，相对致密度为95%左右；同时，EDS能谱的结果显示，在Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷中有氧空位的存在。电化学性能的分析结果表明，空气中烧结的陶瓷样品晶粒和晶界有不同的导电机制，分别为空穴导电和离子导电；经过N2气氛保温后的陶瓷样品，晶粒和晶界有相同的导电机制，均为离子导电。这表明N2气氛保温后的Bi0.85+xLa0.15FeO3-δ陶瓷样品是良好的氧离子导体，在x=-0.01时具有最佳性能，500oC下的电导率~0.007S·cm-1，与GDC基和LSGM基固体电解质相当。 为了进一步提高材料的性能，通过Fe位低价Mg掺杂增加氧空位的浓度，从而提高电导率；研究了Mg掺杂对Bi0.84La0.15Fe1-yMgyO3-δ陶瓷的结构和电化学性能的影响；采用固相法制备了Bi0.84La0.15Fe1-yMgyO3-δ陶瓷样品。微观结构和形貌结果表明少量的Mg的掺杂得到了单相钙钛矿结构和致密性良好的陶瓷，但掺杂量过多则会降低烧结致密性和产生第二相铁酸镁；同时，Mg掺杂抑制了晶粒生长，样品的晶粒尺寸随着掺杂量的增加而减小；EDS分析表明，Bi0.84La0.15Fe1-yMgyO3-δ陶瓷样品中的氧空位浓度更高。电化学性能的分析结果表明，提高了材料的电导率；因为Mg掺杂提高了样品中氧空位的浓度，利于离子传输；但掺杂过高会出现第二相使材料的电导率降低。当y=0.02时，材料的性能最好，在500oC下Bi0.84La0.15Fe1-yMgyO3-δ陶瓷的电导率~0.035S·cm-1，比YSZ、LSGM等固体电解质电导率更高。