它是萤石型(CaF₂)结构的氧离子导体。在结构中产生大量的氧离子空位，在电场作用下，氧离子可通过氧空位扩散而导电。属于萤石型结构的氧离子导体还有ThO₂基固溶体、氧化铈基固溶体、氧化铪基固溶体以及氧化铋基固溶体，与萤石型结构的氧化物相似，钙钛矿”型结构的氧化物ABO₃(A=R或R,B=R或R)中的A或B被低价阳离子部分取代时，为了保持电中性、也会产生氧离子空位，从而出现氧离子传导。主要有LaAlO₃、CaTiO₃、SrTiO₃为基的三个系统。但CaF₂型结构的晶胞中心有很大空隙，有利于O离子的迁移，所以氧离子传导性质优于钙钛矿型结构。

此外，还有萤石型结构和氟铈矿结构的氟离子导体。掺杂低价碱：土金属和稀士金属的氧离子导电的ZrO₂基陶瓷研究得最早，可用作高温燃料电池隔膜，磁流体发电通道用电极材料、氧化气氛下高温（>1800摄氏度 )的发热元件、氧敏感材料等。用稳定氧化锆制成的氧分析器、氧敏感元件具有工作温度范围宽、测量范围广、响应快、精度高、结构简单优点，广泛用作烟道测氧，钢水定氧及热处理炉气氛控制等。β- Al₂O₃和β"-Al₂O₃是一类具有代表性的阳离子导电陶瓷，主要用作高能量密度的一次电池隔膜，还可用作提纯金属钢、制纯碱、钠探测器等。属于阳离子导电陶瓷还有锂离子导电陶瓷、银、铜离子导电陶瓷、氢离子导电陶瓷等 。

离子导电陶瓷是指由离子沿电场方向运动而产生高电导率的陶瓷。按导电离子的种类可分为阳离子导电陶瓷和阴离子导电陶瓷两大类。用Ca、Mg、Y等低价碱土金属、稀土金属离子掺杂的ZrO₂陶瓷是典型的阴离子导电陶瓷 。

原理

电子电导类陶瓷是由于电子或空穴的运动产生导电现象的陶瓷。离子电导类陶瓷又称“快离子导体”或“固体电解质”，是离子在通过晶体点阵缺陷或玻璃网状结构中的隧道和通路，按一定方向运动而产生导电性的陶瓷。可制作吲体电解质电池，离子选择电极，压敏、气敏、湿敏等敏感元件，高温发热体、高温电极和导电材料等。

离子导电性可以认为是离子电荷载流子在电场(电势梯度)或化学势场(化学势梯度)作用下,通过间隙或空位在材料中发生长距离的迁移，电荷载流子或迁移离子一定是材料中最易移动的离子，它可以是阳离子，也可以是阴离子，如SiO₂基体硅化物玻璃中的一价阳离子。在单晶或多晶体中，离子迁移时有它特有的通道，按其传输通道类型可分为一维、二维和三维传导3大类。一维传导是指晶体结构中的离子传输通道都是同一指向的，都出现于具有链状结构的化合物(如LiAlSiO₄)中；二维传导是指离子在晶体结构中的某一个面上迁移，它多出现于层状结构的化合物中，如二维缺陷传导的β-Al₂O₃(Na₂O·11Al₂O₃)；三维传导是指离子可以在某些骨架结构化合物的三维方向上迁移，其传导性能基本上是各向同性的，如三维无序、离子输运的Na₃Zr₂Si₂PO₁₂。与晶态物质相比，非晶体离子导体的结构网络内没有明确、特定的离子传输通道，其传导性能是各向同性的。从结构概念理论上推测，晶格缺陷或无序性对提高晶态离子导体的电导率有重要作用，故本身具有很大无序度的非晶态物质应当大大有利于离子传导过程，但并未发现离子传导性超越晶态物质的非晶体离子导体。事实上，正常离子化合物的电导率并不是很高，而固体电解质的电导率要比它高出几个数量级，故通常把固体电解质称为快离子导体或最佳离子导体或超离子导体。

快离子导体的单晶体难以制成所需要的各种形状和尺寸，因此该领域中有实用价值的主要是多晶材料，即快离子导体陶瓷材料。由于离子总是循着所需能量最低的通道迁移，在多晶体内离子最低能量传输通道在晶界处受阻,故多晶体的电导率通常低于单晶体的电导率。与金属材料类似，陶瓷材料的电阻率也包括晶内电阻率和晶界电阻率两部分，晶粒和晶界的电导率和电导活化能是不同的。在低温区，晶界电阻通常较大，陶瓷的离子传导过程由晶界控制，其电导率主要取决于晶界导电；而在高温区，晶界电阻变小，陶瓷的离子传导过程变成由晶粒控制，其电导率主要取决于晶粒电导。陶瓷材料的导电性质与它的化学组成、晶体结构、相组成和显微结构有密切关系。当某些化合物在不同温度下分解为传导性不同的晶相时，常采用掺杂方法使高传导相在宽的温度范围内都能稳定，以获得较好的离子传导和其他性质，故大多数快离子导体的化学组成不低于三元。

材料的总电导率由电子电导率δ_e和离子电导率δ_i两部分组成，即δ=δ_e δ_i。当电流通过材料时，电子可以有两种方式通过晶格运动来完成电荷输运过程：①电子脱离原子成为自由电子，在晶格中运动，形成所谓的电子导电；②电子与原子核一起移动产生所谓的离子导电。对金属来说，电子导电是其导电的主要方式，相比之下，离子导电几乎可忽略不计。但对多晶陶瓷或非晶态玻璃等材料来说，由于离子电导活化能比较低(一般在0.5eV以下)，离子导电已不容忽视，甚至是这些材料中的主要导电方式。