L'invention concerne une membrane composite (1) de transport d'ions oxygène, ayant une couche dense (10), une couche de support poreuse (12), une couche poreuse intermédiaire facultative (14) située entre la couche de support poreuse (12) et la couche dense (10) et une couche d'échange de surface facultative (16), s'étendant sur la couche dense (10). La couche dense (10) possède des phases électronique et ionique. La phase ionique est composée de zircone dopée à l'oxyde de scandium, stabilisés par de l'yttrium ou du cérium. La phase électronique est composée d'un oxyde métallique contenant du lanthane, du strontium, du chrome, du manganèse et du vanadium et facultativement du cérium. La couche de support poreuse (12) est composée de zircone partiellement stabilisée par de l'yttrium, du scandium, de l'aluminium ou du cérium ou des mélanges de ceux-ci. La couche poreuse intermédiaire (14), si celle-ci est utilisée, contient les mêmes phases ionique et électronique que la couche dense. La couche d'échange de surface (16) est formée d'une phase électronique d'un oxyde métallique de lanthane et de strontium contenant également soit du manganèse soit du fer et une phase ionique de zircone dopée à l'oxyde de scandium et stabilisée par de l'yttrium ou du cérium.