可逆固体氧化物电池，Nature Energy！

可逆固体氧化物电池（RSOCs）是实现电能与化学燃料高效互转的重要装置，但传统复合电极性能已遇瓶颈。本研究提出用具有平衡空穴/氧离子电导率的质子导体BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3−δ（BCZYYb7111）替代传统掺钆氧化铈（GDC），与错位层状Gd0.3Ca2.7Co3.82Cu0.18O9−δ催化剂复合。实验表明，该复合电极在800°C下，燃料电池模式功率密度达7.08 W cm⁻²，电解模式电流密度达-7.88 A cm⁻²，创下纪录。该策略还提升了其他主流氧电催化剂的性能。机理分析表明，BCZYYb7111的平衡离子/空穴传导性显著降低了界面电阻，将反应活性区域扩展至整个电极表面。电池在200小时高电流测试、热循环及空气耗尽极端工况下均表现出优异稳定性，归因于无锶组成和热膨胀匹配。多尺度模拟揭示了低氧空位形成能、高离子扩散率和强大内建电势是高性能核心驱动力，为下一代RSOCs提供了新设计范式。