在眾多的電解裝置中，高溫熔鹽電解槽以其良好的反應動力學性能為現代社會作出了重要貢獻。用于鋁生產的Hall-Héroult工藝和其他用于活性金屬(鎂、鋰等)的熔鹽電解槽就是很好的例子。此外，熔融氯化物電解和熔融碳酸鹽電解在最近幾年得到了深入研究，目的是在高溫下將金屬氧化物和CO₂轉化為增值金屬/合金和碳/碳基燃料。然而，由于材料在陽極極化下嚴重退化，開發低成本和高效穩定的HT-OER電極迫在眉睫。

基于此，武漢大學汪的華和尹華意等報道了一種耐用的鐵基HT-OER電極，其原位生成的LiFe₅O₈可用于熔融碳酸鹽和LiCl-Li₂O電解槽。

研究人員首先測量了一系列純金屬(Ag，Cr，Co，Cu，Ni，Fe，Al，Pt，Ti，Nb，V，W和Mo)的陽極極化曲線，以揭示陽極行為與Li₂CO₃-Na₂CO₃-K₂CO₃熔融鹽在450-750 °C的堿度之間的相關性，為篩選化學穩定且不溶于不同堿度熔鹽的合適氧化物奠定了基礎。

為了解決Cl^?的超高腐蝕性，研究人員通過控制LiFe₅O₈的堿度來誘導O^2?的釋放，從而防止Cl^?與鐵離子的結合。此外，密度泛函理論(DFT)計算進一步表明LiFe₅O₈是防止Cl^?侵蝕的有效屏障，其擴散能壘為2.93 eV。

設計合理、堿度提高的預氧化Fe-36Ni鐵基電極可以在熔融LiCl-Li₂O中穩定工作20天，性能沒有發生明顯下降；電解后，Fe-36Ni電極的成分沒有變化，氧化膜的厚度只增加了7微米，進一步證明了其超高穩定性。綜上，該項工作為探索用于熔鹽電解槽，特別是用于熔融碳酸鹽和氯化物的低成本和長效HT-OER電極提供了一個范例，這有助于加速綠色材料合成的電化，并隨后實現碳閉環。

An Iron-Base Oxygen-Evolution Electrode for High-Temperature Electrolyzers. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-35904-7