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본 발명은 Pechini-type polymerizable complex 공정을 이용하여 ferrite 기반 혼합 이온·전자 전도성 소재인 PBSF와 이온전도성 소재인 GDC를 나노스케일에서 균일하게 복합화한 PBSF-xGDC 나노복합 소재의 제조방법 및 이를 포함하는 고체산화물 전지용 공기극에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제조방법은 PBSF 전구체 용액에 GDC를 도입하여 합성함으로써 PBSF와 GDC가 미세하고 균일하게 분포된 나노복합 구조를 형성하며, 전극 열처리 과정에서 PBSF의 과도한 입자 성장 및 조대화를 제한하여 미세한 다공성 전극 구조의 형성에 기여할 수 있다. 이를 통해 전극 내 이온전도 경로 및 PBSF-GDC 간 활성 계면을 확보하고, 중·저온 영역에서의 전기화학적 반응 활성을 향상시킬 수 있다.