背景与规模
可逆固体氧化物电池（RSOCs）在能量转换和存储方面具有高效性和双重功能（燃料电池/电解池模式）。然而，RSOCs的性能和长期耐用性主要受到缺乏高活性和坚固的空气电极的限制，这些电极对于实现双重功能至关重要。在这里，我们报道了一种高熵钙钛矿空气电极，它在实际操作条件下表现出高的电催化活性和稳定性。使用这种高熵空气电极的RSOCs在燃料电池和水电解模式下均表现出优异的性能，并具有卓越的长期稳定性。我们的工作为克服钙钛矿材料的关键活性-稳定性挑战提供了一种有前景的方法，为可靠和高效的能量转换与存储技术（如燃料电池、太阳能电池、电池（例如金属-空气电池）、电催化（例如CO2电解）和光催化）铺平了道路。
亮点
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开发了一种用于可逆固体氧化物电池的高熵钙钛矿空气电极
总结
可逆固体氧化物电池（RSOCs）是一种具有高效性、长期稳定性和大规模发电及燃料生产潜力的技术。然而，由于传统氧（或空气）电极材料的电催化活性和稳定性不足，RSOCs的商业化受到了阻碍。在这项工作中，我们证明了一种高熵策略有效克服了基于钙钛矿的空气电极材料中的经典活性-稳定性权衡问题。所开发的Pr0.25Nd0.25Gd0.25Sm0.25Ba0.25La0.25Sr0.25Ca0.25Co2O5+δ（HE-PBC）空气电极在实际操作条件下表现出卓越的电催化活性和稳定性。当将其集成到氧离子导电的RSOCs中时，HE-PBC电极几乎使电池性能提高了一倍，同时将降解速率降低了超过一个数量级。此外，使用HE-PBC电极的质子导电RSOCs在燃料电池模式下实现了1.13 W cm−2的峰值功率密度，在600°C下的电解模式下实现了2.56 A cm−2的电流密度，并且在1000小时以上的时间里保持了优异的稳定性。
