深圳大学/香港理工大学Adv. Mater.：1000°C煅烧5小时锁住亚稳纳米相，让可逆质子陶瓷电池空气电极更高效

本文针对可逆质子陶瓷电池（r-PCCs）空气电极面临的氧还原/析氧反应动力学缓慢、高温煅烧导致表面钝化、低温煅烧结晶不足等背景问题，提出“热限煅烧/有限煅烧”策略。研究目的是在BaCo0.6Fe0.2Y0.1Ce0.1O3-delta-BaCeO3（cc-BCFY）空气电极中动力学保留BaCeO3相关亚稳纳米相，而非追求热力学均一单相。结论表明，通过1000°C煅烧5小时，部分Ce进入主相，同时保留Ba/Ce富集的BCO纳米相，形成双相异质界面，富集氧空位缺陷，加速氧交换和扩散，增强质子吸收，并改善与电解质的热机械匹配。对称电池在550°C下面积比电阻低至0.38 ohm cm2，单电池在650°C下峰值功率密度达1.44 W cm-2，电解电流密度达-2.47 A cm-2，并在550°C下稳定运行超400小时（燃料电池模式）和150小时（电解模式）。该工作拓展了电极设计范式，从寻找稳定单相材料转向控制热历史保留功能性非平衡纳米相。