Here, we report an oxygen ion-proton-electron-conducting nanocomposite, BaCo0.7(Ce0.8Y0.2)0.3O3-δ (BCCY), derived from a self-assembly process, as a high-performance protonic ceramic fuel cell (PCFC) or mixed O2−/H+ dual-ion conducting fuel cell (dual-ion FC) cathode. Self-assembly during high-temperature calcinations results in the formation of a nanocomposite consisting of a mixed H+/e− conducting BaCexYyCozO3-δ (P-BCCY) phase and mixed O2−/e− conducting BaCoxCeyYzO3-δ (M-BCCY) and BaCoO3-δ (BC) phases. The interplay between these phases promotes the oxygen reduction reaction (ORR) kinetics of this composite cathode and improves its thermo-mechanical compatibility by tempering the mismatch in thermal expansion coefficient (TEC). When tested as the cathode in anode-supported dual-ion FCs and PCFCs, peak power densities (PPDs) of 985 and 464 mW cm−2, respectively, are achieved at 650°C while maintaining a robust operational stability of 812 h at 550°C. This material is ideally suited for high-performance cathodes for PCFCs and dual-ion FCs, greatly accelerating the commercialization of this technology.

Abstract Perovskite oxides hold great promise as efficient electrocatalysts for various energy‐related applications owing to their low cost, flexible structure, and high intrinsic catalytic activity. However, conventional synthetic methods can only obtain perovskite catalysts with large particle sizes, small surface areas, and few morphological features, leading to limited catalytic activity and thus posing a major challenge toward real‐world applications. Reducing the size of bulk perovskites down to the nanosize represents an efficient way to improve the electrocatalytic performance. A comprehensive overview of recent progress in the nanostructuring of perovskites for catalyzing several key reactions in metal–air batteries, water splitting, and solid oxide fuel cells is provided. A range of synthetic protocols for making perovskite nanostructures are summarized, followed by an emphasis on how each method can be tailored to obtain high‐performing perovskite nanocatalysts. These recent advances highlight the enormous potential of nanosized perovskites for facilitating the electrocatalytic reactions. The remaining challenges and future directions are pointed out for the development of next‐generation perovskite‐based nanostructured catalysts.

Abstract Perovskite solar cells (PSCs) are highly promising next‐generation photovoltaic devices because of the cheap raw materials, ideal band gap of ≈1.5 eV, broad absorption range, and high absorption coefficient. Although lead‐based inorganic‐organic PSC has achieved the highest power conversion efficiency (PCE) of 25.2%, the toxic nature of lead and poor stability strongly limits the commercialization. Lead‐free inorganic PSCs are potential alternatives to toxic and unstable organic‐inorganic PSCs. Particularly, double‐perovskite Cs 2 AgBiBr 6 ‐based PSC has received interests for its all inorganic and lead‐free features. However, the PCE is limited by the inherent and extrinsic defects of Cs 2 AgBiBr 6 films. Herein, an effective and facile strategy is reported for improving the PCE and stability by introducing an N719 dye interlayer, which plays multifunctional roles such as broadening the absorption spectrum, suppressing the charge carrier recombination, accelerating the hole extraction, and constructing an appropriate energy level alignment. Consequently, the optimizing cell delivers an outstanding PCE of 2.84%, much improved as compared with other Cs 2 AgBiBr 6 ‐based PSCs reported so far in the literature. Moreover, the N719 interlayer greatly enhances the stability of PSCs under ambient conditions. This work highlights a useful strategy to boost the PCE and stability of lead‐free Cs 2 AgBiBr 6 ‐based PSCs simultaneously, accelerating the commercialization of PSC technology.

Numerical and experimental investigation into the influence of potential well depth on tristable energy harvesting performance is provided. The potential well depth depending on the polynomial coefficients of nonlinear restoring force is analyzed along with its effect on the numerical energy harvesting performance. Experiment results reveal that the geometry parameters of the multi-stable configuration can alter the potential function of tristable energy harvesters. Moreover, the shallower potential well depth will enhance the broadband performance and the capability of harvesting energy from low frequency ambient vibration.

In order to accelerate the widespread application of solid oxide fuel cells (SOFCs), especially proton-conducing solid oxide fuel cells (PCFCs), it is crucial to develop a cathode material with high activity for the oxygen reduction reaction (ORR), excellent long-term stability and CO2 tolerance. Herein, an A-site deficient cobalt-free (Co-free) perovskite oxide Sr0.95Ta0.1Fe0.9O3-δ (S0.95TF) is prepared by introducing cation deficiencies into SrTa0.1Fe0.9O3-δ (STF), and it proves to be a highly active cathode. The increased oxygen vacancies, the decreased thermal expansion coefficient (TEC) value and improved CO2 tolerance, efficiently enhance electrochemical performance and durability during long-term stability testing. As a result, the area specific resistance (ASR) values of S0.95TF at 600 °C are only 0.095 and 0.42 Ω cm2 with the Sm0.2Ce0.8O1.9 (SDC) and BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ (BZCYYb) electrolytes, respectively. In addition, both of the single cells with S0.95TF cathodes, based on different electrolytes, can function stably for 200 h without obvious performance decrease. These results clearly demonstrate that S0.95TF is a highly promising candidate for both oxygen ion-conducting SOFCs and PCFCs.