NANOCOMPOSITO

NANOCOMPUESTO

COBALTO

CELDAS DE COMBUSTIBLE

OXIDO SOLIDO

COMBUSTIBLE

OXIGENO

PEROVSKITAS

ENERGIA LIMPIA

BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA

2026

Cobalt-free oxide electrode materials have received increasing attention due to the interest in replacing critical raw materials in clean energy technologies. Among other compositions, La0.6Sr0.4Fe0.8Cu0.2O3−d (LSFCu)-based perovskites were proposed in the past for Solid Oxide Fuel Cell (SOFCs) applications due to their mixed ionic-electronic conductivity and low polarisation resistance. In this work, novel LSFCubased compositions have been explored for their use as oxygen electrodes in SOFC and Solid Oxide Electrolysis Cells (SOECs). Single-phase LSFCu and fluorite–perovskite nanocomposites with (La,Ce) O2−d–(La,Ce)0.6Sr0.4Fe0.8Cu0.2O3−d composition were studied, the latter resulting from a one-pot cosynthesis of LSFCu and ceria with intermediate compositions reached by substantial cerium–lanthanum cation intermixing after self-organised phase separation. The best performances were achieved for compositionally complex nanocomposites based on 20% and 50% ceria with full-cell power densities of 1.15 and 1.26 W cm−2 in SOFC mode (0.7 V), and current densities of 1.41 and 1.75 A cm−2 in SOEC mode (1.3 V), at 800 °C. Durability tests performed in SOFC mode at 800 °C under high current densities (1 A cm−2) during nearly 900 h confirmed the benefits of optimal ceria incorporation, showing a remarkable reduction (7× lower) in the degradation rate compared to single-phase LSFCu. This work presents a straightforward approach to fabricating cobalt-free oxygen electrodes for SOC technology, opening a new avenue for developing highly complex composition (high entropy) self-organised nanocomposites.

Journal of Materials Chemistry Av. 14, 2026. -- e11987

Royal Society of Chemistry

2026

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17 p.

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Artículo

doi.org/10.1039/d5ta08955g

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