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Desde hace 300 años, la humanidad basa su desarrollo en la utilización de combustibles fósiles, acarreando grandes problemáticas ambientales, muy notables en la actualidad. Esto, sumado a que se ha alcanzado el pico del petróleo, provocó el advenimiento de un nuevo paradigma energético, donde los materiales del sistema Li2O-ZrO2 (LZO) poseen gran interés tecnológico. Debido a su estabilidad termo-mecánica y a su gran coeficiente de generación y liberación de tritio, los LZO han sido investigados como materiales cerámicos productores de combustibles nucleares de fusión. Por otra parte, dada la destacable propiedad de los LZO de absorber selectiva y reversiblemente CO2 a temperaturas altas podrían emplearse en la captura y reutilización industrial de este gas, contribuyendo a minimizar la emisión de gases de efecto invernadero. En adición, los LZO podrían ser aplicados como compositos anódicos y como recubrimientos delgados estabilizadores de electrodos y electrolitos sólidos ya que pueden suprimir la formación de interfases con baja conductividad iónica y frenar la evolución de dendritas, tanto en baterías de ion-litio como de estado sólido. Finalmente, el uso de los LZO podría contribuir en el desarrollo de catalizadores para la producción de biodiesel, de celdas de combustible y de materiales luminiscentes con aplicación fotovoltaica. En este capítulo se resumen las principales aplicaciones de los LZO y se describen los últimos avances en las tecnologías antes descritas.