在众多的电解装置中，高温熔盐电解槽以其良好的反应动力学性能为现代社会作出了重要贡献。用于铝生产的Hall-Héroult工艺和其他用于活性金属(镁、锂等)的熔盐电解槽就是很好的例子。此外，熔融氯化物电解和熔融碳酸盐电解在最近几年得到了深入研究，目的是在高温下将金属氧化物和CO2转化为增值金属/合金和碳/碳基燃料。然而，由于材料在阳极极化下严重退化，开发低成本和高效稳定的HT-OER电极迫在眉睫。
基于此，武汉大学汪的华和尹华意等报道了一种耐用的铁基HT-OER电极，其原位生成的LiFe5O8可用于熔融碳酸盐和LiCl-Li2O电解槽。
研究人员首先测量了一系列纯金属(Ag，Cr，Co，Cu，Ni，Fe，Al，Pt，Ti，Nb，V，W和Mo)的阳极极化曲线，以揭示阳极行为与Li2CO3-Na2CO3-K2CO3熔融盐在450-750 °C的碱度之间的相关性，为筛选化学稳定且不溶于不同碱度熔盐的合适氧化物奠定了基础。
为了解决Cl−的超高腐蚀性，研究人员通过控制LiFe5O8的碱度来诱导O2−的释放，从而防止Cl−与铁离子的结合。此外，密度泛函理论(DFT)计算进一步表明LiFe5O8是防止Cl−侵蚀的有效屏障，其扩散能垒为2.93 eV。
设计合理、碱度提高的预氧化Fe-36Ni铁基电极可以在熔融LiCl-Li2O中稳定工作20天，性能没有发生明显下降；电解后，Fe-36Ni电极的成分没有变化，氧化膜的厚度只增加了7微米，进一步证明了其超高稳定性。综上，该项工作为探索用于熔盐电解槽，特别是用于熔融碳酸盐和氯化物的低成本和长效HT-OER电极提供了一个范例，这有助于加速绿色材料合成的电化，并随后实现碳闭环。
An Iron-Base Oxygen-Evolution Electrode for High-Temperature Electrolyzers. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-35904-7
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