High-temperature fuel cells and electrolyzers, particularly molten carbonate fuel cells (MCFCs) and Molten Carbonate Electrolyzers (MCEs), are expected to play a critical role in clean power generation, hydrogen production, and integrated CO₂ separation. Unfortunately, despite their potential, these technologies have not yet reached full commercialization. The main reason for this is material degradation. In particular, the corrosion of metallic components continues to be a leading cause of performance loss and system failure. This review provides a comprehensive assessment of degradation mechanisms in MCFC and MCE systems. It examines key metallic components, such as current collectors and bipolar plates, focusing on the performance of commonly used materials, including stainless steels and advanced alloys, under prolonged exposure to corrosive environments. To address degradation issues, this review evaluates current mitigation strategies and discusses material selection, protective coatings application, and the optimization of operational parameters. Advances in alloy development, coatings, surface treatments, and process controls have been compared in terms of effectiveness, scalability, and long-term stability. The review concludes with a synthesis of current best practices and future directions, emphasizing the need for integrated, multi-functional solutions to achieve the lifetimes required for full commercialization. By linking materials science, electrochemistry, and systems engineering, this review offers directions for the development of corrosion-resistant MCFC and MCE technologies in support of a hydrogen-based, carbon-neutral energy future.

During the day, temperatures rise causing a gap between air conditioning systems demand and energy availability. Renewable energy sources such as photovoltaic cells are a promising option for powering these systems. However, due to the thermal inertia of buildings, there still occurs a temporal misalignment between peak cooling demand and energy supply, highlighting the need for efficient energy storage systems. This study investigates advanced strategies for integrating high-temperature fuel cells (HTFC) into air conditioning systems, with a focus on cold storage applications. Two main approaches are analyzed. The first involves storing electrical energy by producing hydrogen or syngas through electrolysis, converting it in HTFCs, and using the generated electricity and heat to power chillers. The second approach explores storing cold in a zeolite sorption reactor, which utilizes waste heat from the fuel cells. The study analyses the influence of storage parameters, including working gas volume and sorbent bed size on overall system efficiency, responsiveness to dynamically changing cooling demand, as well as the applicability in a humid continental climate (Warsaw, Poland). Hybrid approaches that combine electrical energy storage with sorption-based cold storage may offer superior performance by balancing peak demand coverage with renewable energy availability. The findings provide insights into the design of renewable energy-powered air conditioning systems that utilize HTFCs, contributing to the development of sustainable cooling technologies.

Ogniwa paliwowe to jeden z głównych elementów zrównoważonych i rozproszonych systemów produkcji i magazynowania energii odnawialnej wykorzystujących wodór. Stanowią one także krytyczny element kolejnej fazy rewolucji transportowej, która polegać ma na zastąpieniu samochodów zasilanych ogniwami litowo-jonowymi przez ich „wodorowych” następców. Sprawność energetyczna w układach ogniw paliwowych teoretycznie sięga nawet 83%, jednak ze względu na niedoskonałość materiałów elektrokatalitycznych w praktyce rzadko przekracza 40%. Kolejnym poważnym ograniczeniem pracujących w temperaturze 70–80°C ogniw PEM są ekstremalne wymogi czystości wodoru. Ponadto temperatura pracy tego typu układów zapewnia ciepło resztkowe o znikomej dla zastosowań przemysłowych wartości. Z kolei konstrukcje wysokotemperaturowe (SOFC, PCCFC, MCFC) wykorzystują odmienne katalizatory, które są odporne na zatruwanie, jak również produkują ciepło resztkowe o parametrach umożliwiających jego szersze zastosowanie. Niestety charakteryzują się bardzo długimi czasami rozruchu, między innymi z powodu konieczności osiągnięcia optymalnych temperatur eksploatacji. Stąd też rodzi się potrzeba opracowania konstrukcji pracujących w pośrednim zakresie temperatur, które dla wielu potencjalnych zastosowań mogą stanowić rozsądny kompromis pomiędzy dostępnymi obecnie rozwiązaniami komercyjnymi. W prezentowanym artykule omówiono zalety hipotetycznych rozwiązań średniotemperaturowych, jak również problemy, które mogą wystąpić przy ich projektowaniu. Przedstawiono również wyniki prac badawczych nad jednym z krytycznych komponentów tej konstrukcji – protonowo przewodzącym elektrolitem. W pracy opisano koncepcję opracowywanego elektrolitu opartego na interpenetrujących sieciach polikwasów nieorganicznych. Materiał taki powinien być zdolny do pracy w warunkach nawilżenia nienasyconą parą wodną, przy ograniczeniu temperaturą roboczą układu. W artykule zaprezentowano wybrane wyniki własnych prac badawczych dla układów szklistych, kompozytów fosfokrzemianowych oraz fosfokrzemianowych z dodatkami polimerowymi i ceramicznymi. Domieszkowanie matrycy szklistej mające na celu między innymi poprawę właściwości mechanicznych wymagało jednak każdorazowej weryfikacji parametrów elektrycznych, jako że niemal każda zmiana w składzie chemicznym wpływa na własności elektrochemiczne układu. W pracy przedstawiono wybrane charakterystyki materiałowe, obejmujące analizy strukturalne FTIR, XRD i cieplne (DTA), a także wyniki zmiennoprądowych pomiarów elektrycznych EIS oraz charakterystyki prądowo-mocowe.

The degradation mechanisms of austenitic AISI 316L stainless steel, used for manufactu¬ring interconnects of molten carbonate fuel cells (MCFC), under both real operating con¬ditions and laboratory modeling were investigated. The structure-phase state of inter¬connect surfaces after operation in the cathode (oxygen–carbon dioxide mixture) and the anode (hydrogen–water vapor–carbon dioxide mixture) MCFC environments, as well as 316L steel specimens after contact with the electrolyte (molten 62Li2CO3/38K2CO3 salts) at 650C in laboratory conditions, were studied. In the cathode environment, intensive oxidation, carburization, and formation of unstable oxycarbide phases are observed, whereas in the anode environment the formation of iron- and chromium-containing oxides predominates. The molten electrolyte is identified as the most aggressive degradation factor, causing selective leaching of chromium and nickel, intergranular corrosion, and deep internal oxidation. The obtained results indicate the limited durability of MCFC interconnects made of 316L steel without the application of protective coatings.

Bifunctional electrocatalysts that offer low overpotentials, robustness, and potential compatibility with scalable fabrication routes are essential for effective alkaline water splitting. In this study, a porous nickel microparticle/polymer interlayer was applied to commercial nickel foam via screen printing, serving as a framework for the solvothermal growth of cobalt-based oxide/hydroxide nanostructures. The optimized electrode demonstrated strong bifunctional performance in 1 M KOH, requiring only 61 mV for the hydrogen evolution reaction and 241 mV for the oxygen evolution reaction at a current density of 10 mA cm^-2. In comparison, the control electrodes, such as those with cobalt directly deposited on unmodified nickel foam and altered nickel foam substrates without cobalt, exhibited poorer overall performance. Although the cobalt-modified unaltered nickel foam exhibited a higher C_dl-derived apparent electrochemical surface area, the cobalt-modified screen-printed electrode achieved the best ECSA-normalized HER and OER responses, indicating that the enhancement in activity was not solely due to the capacitive surface area. The increased integrated redox charge suggests a greater contribution from electrochemically accessible Co/Ni redox-active species, while impedance analysis supports a more favorable apparent interfacial response under the tested HER- and OER-relevant conditions. Long-term chronopotentiometry and post-stability SEM supported stable bifunctional operation.