根據對熔融氧化物電解（MOE）及基於鐵的流動電池化學的研究，最初為減碳鋼鐵生產而開發的過程，亦可能作為大規模電能儲存系統。這兩種方法的結合引起了工程師關注，尋求在不依賴鋰或其他稀缺材料的情況下儲存可再生電力。
熔融氧化物電解技術在鐵生產中的應用
熔融氧化物電解在鐵的生產過程中是如何運作的。熔融氧化物電解涉及將鐵礦石——主要是鐵氧化物（Fe2O3）——溶解於超過 1,500°C（2,732°F）的熔融氧化物電解質中。通過電流流經熔體，將陰極的鐵氧化物還原為液態金屬鐵，並在陽極釋放氧氣。該過程不會產生直接的二氧化碳排放，與傳統的高爐工藝相比，後者依賴焦炭作為還原劑。波士頓金屬公司（Boston Metal）是推進這一方法的公司之一，其無排放鋼鐵的進展顯示出從化石燃料基礎冶金轉型的資本密集性。
鐵空氣電池和流動電池的潛力
鐵空氣電池和鐵流動電池作為平行技術。另一方面，基於鐵的流動電池和鐵空氣電池因其作為長期儲能的潛力而受到重視。鐵空氣電池在氧化狀態之間循環——本質上對電極材料進行生銹和去銹，以儲存和釋放電力。Form Energy 已公開討論其鐵空氣電池系統，目標是實現 100 小時的儲能持續時間，其成本意在與天然氣峯值電廠競爭。鐵流動電池則使用溶解的鐵鹽在水性電解質中循環，能量儲存在鐵（II）和鐵（III）離子之間的氧化態差異中。
雙重用途概念：鋼鐵冶煉反應器作為能量儲存。近期研究中探討的更具技術挑戰的想法是，是否可以通過一個單一的電化學系統同時執行兩項功能——在可再生能源過剩期間還原鐵礦石的同時儲存能量，並在需求時釋放該能量。在這一模型中，當電力便宜且充足時，電解槽充電，將鐵氧化物還原為鐵金屬。當需要電力時，過程反向進行：鐵重新氧化，產生電流。鐵礦石原料有效地成為儲存介質。這一方法依賴於對 Fe2+/Fe3+ 紅氧還原對的電化學的良好理解，但將其擴展到工業鋼鐵生產的温度和產量率，帶來了重大材料挑戰。
電極和耐火材料必須承受長時間暴露於極高氧化性和還原性條件下的極端温度，而可逆高温系統的回程能量效率仍然是一個尚待解決的工程問題。在 1,500°C（2,732°F）下的熱損失僅代表相較於室温流動電池的顯著效率懲罰。
從電網儲存的角度來看，將工業過程與電力調度相結合會引入排程衝突。一個優化為連續生產的鋼鐵廠無法自由暫停或反轉其電化學反應器以跟隨電價信號，否則會影響產量和產品質量。部分解耦——僅使用專用的 MOE 電池進行儲存，與生產電池分開——可以恢復靈活性，但會增加資本成本和設施面積。鐵作為儲存材料確實相對於鋰離子系統提供了一個實際的優勢：其資源豐富，地理分佈良好，且不承擔顯著的供應鏈集中風險。
電化學反應也已得到充分特徵化，這降低了對數千次充放電循環的系統行為建模的門檻。
從實驗室電化學到商業上可行的雙用途工廠的過程，需要解決電極降解率、大規模的熱管理以及儲存收入與鋼鐵產量之間的經濟權衡。
項目 規格 電池容量 100 小時儲能持續時間 工作温度 超過 1,500°C（2,732°F）
