海南大学邓意达教授和天津大学韩晓鹏研究员团队，以接触式快速焦耳加热为基础，合作发明了镍箔为载体的高熵氧化物超快合成方法，基于此方法制备的高熵岩盐氧化物具有优异的电催化析氧活性。研究成果以“Rapid Joule-Heating Synthesis for Manufacturing High-Entropy Oxides as Efficient Electrocatalysts”（快速焦耳加热合成高熵氧化物作为高效电催化剂）为题，于2022年8月11日在《纳米快报》 (Nano Letters)上在线发表。论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01147。

在材料研究领域，通过添加不同的元素来改善材料的性质，是一种非常有效的材料性能调控方式，比如向纯银中加入少量的铜、以及向纯铁中加入少量的碳，会大大提高纯金属的强度等力学性能。然而，这种方式所产生的性能改变已经不能满足日益增长的应用需求。近年来，一种新的材料——高熵材料（由五种以上的元素等原子比形成的固溶体或均相结构）一经报道就引起各领域的极大关注。美国橡树岭国家实验室Easo P. George和杜克大学Corey Oses在Nature review Materials对高熵材料的评述中提到：高熵材料多个组分近乎无限的排列和组合，为新材料的修饰与性能调控提供了一个巨大的平台。而且，多个主元素在平衡性能的同时，也会产生一些意想不到的新性能。高熵氧化物作为高熵材料中重要的一类在物理、化学和力学等领域均具有巨大的研究潜力。然而，由于高熵氧化物的亚稳态很难通过传统的合成方法快递、高效、稳定地制备。

最近，邓意达教授团队发明并使用镍箔作为快速焦耳加热的载体对高熵氧化物进行超快合成。与传统马弗炉的缓慢辐射加热不同，超薄的镍箔在欧姆效应下可以进行快速变温，其升温和降温速率高达数百度每秒。基于此方法，仅仅在几十秒内就合成了多组分组合的高熵氧化物(MgFeCoNiZn)O，以及包括高熵尖晶石氧化物、高熵钙钛矿氧化物和高熵岩盐氧化物等多种结构的高熵氧化物。该方法在高熵氧化物的合成过程展现出极短的合成时间和广泛的普适性。而且，所合成的高熵氧化物(MgFeCoNiZn)O展现出优异的电催化析氧活性，表明该元素组合产生了单个组分以及平均组分所不具有的新性能。该研究结果对高熵材料的快速合成以及多组分的结构稳定具有重要的意义。

图. 镍箔快速焦耳加热合成的各类高熵氧化物表征