Potassium-ion batteries (PIBs) are interesting as one of the alternative metal-ion battery systems to lithium-ion batteries (LIBs) due to the abundance and low cost of potassium. We have herein investigated Sn4P3/C composite as a novel anode material for PIBs. The electrode delivered a reversible capacity of 384.8 mA h g-1 at 50 mA g-1 and a good rate capability of 221.9 mA h g-1, even at 1 A g-1. Its electrochemical performance is better than any anode material reported so far for PIBs. It was also found that the Sn4P3/C electrode displays a discharge potential plateau of 0.1 V in PIBs, slightly higher than for sodium-ion batteries (SIBs) (0.01 V), and well above the plating potential of metal. This diminishes the formation of dendrites during cycling, and thus Sn4P3 is a relatively safe anode material, especially for application in large-scale energy storage, where large amounts of electrode materials are used. Furthermore, a possible reaction mechanism of the Sn4P3/C composite as PIB anode is proposed. This work may open up a new avenue for further development of alloy-based anodes with high capacity and long cycle life for PIBs.

The performance of a composite material system is critically controlled by the interfacial characteristics of the reinforcement and the matrix material. Here we report a study on the interfacial characteristics of a carbon nanotube (CNT)-reinforced polystyrene (PS) composite system through molecular mechanics simulations and elasticity calculations. In the absence of atomic bonding between the reinforcement and the matrix material, it is found that the nonbond interactions consists of electrostatic and van der Waals interaction, deformation induced by these forces, as well as stress/deformation arising from mismatch in the coefficients of thermal expansion. All of these contribute to the interfacial stress transfer ability, the critical parameter controlling material performance. Results of a CNT pullout simulation suggests that the interfacial shear stress of the CNT–PS system is about 160 MPa, significantly higher than most carbon fiber reinforced polymer composite systems.

Ultrathin 2D materials can offer promising opportunities for exploring advanced energy storage systems, with satisfactory electrochemical performance. Engineering atomic interfaces by stacking 2D crystals holds huge potential for tuning material properties at the atomic level, owing to the strong layer-layer interactions, enabling unprecedented physical properties. In this work, atomically thin Bi2 MoO6 sheets are acquired that exhibit remarkable high-rate cycling performance in Li-ion batteries, which can be ascribed to the interlayer coupling effect, as well as the 2D configuration and intrinsic structural stability. The unbalanced charge distribution occurs within the crystal and induces built-in electric fields, significantly boosting lithium ion transfer dynamics, while the extra charge transport channels generated on the open surfaces further promote charge transport. The in situ synchrotron X-ray powder diffraction results confirm the material's excellent structural stability. This work provides some insights for designing high-performance electrode materials for energy storage by manipulating the interface interaction and electronic structure.

The energy barrier of the CO oxidation for the rate limiting step on Al-embedded graphene is only 0.32 eV.

Surface amorphization provides unprecedented opportunities for altering and tuning material properties. Surface-amorphized TiO2@graphene synthesized using a designed low temperature-phase transformation technique exhibits significantly improved rate capability compared to well-crystallized TiO2@graphene and bare TiO2 electrodes. These improvements facilitates lithium-ion transport in both insertion and extraction processes and enhance electrolyte absorption capability.

Abstract Motivation Major advances have been made in the assembly of complex genomes such as wheat. Remaining challenges include linking these new resources to legacy research, as well as lowering the bar to entry for members of the research community who may lack specific bioinformatics skills. Results Pretzel aims to solve these problems by providing an interactive, online environment for data visualisation and analysis which, when loaded with appropriately curated data, can enable researchers with no bioinformatics training to exploit the latest genomic resources. We demonstrate that Pretzel can be used to answer common questions asked by researchers as well as for advanced curation of pseudomolecule structure. Availability Pretzel is implemented in JavaScript and is freely available under a GPLv3 license online at: https://github.com/plantinformatics/pretzel . Contact gabriel.keeble-gagnere@ecodev.vic.gov.au

Catalysts play a crucial role in water electrolysis by reducing the energy barriers for hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER). Research aims to enhance the intrinsic activities of potential catalysts through material selection, microstructure design, and various engineering techniques. However, the energy consumption of catalysts has often been overlooked due to the intricate interplay among catalyst microstructure, dimensionality, catalyst-electrolyte-gas dynamics, surface chemistry, electron transport within electrodes, and electron transfer among electrode components. Efficient catalyst development for high-current-density applications is essential to meet the increasing demand for green hydrogen. This involves transforming catalysts with high intrinsic activities into electrodes capable of sustaining high current densities. This review focuses on current improvement strategies of mass exchange, charge transfer, and reducing electrode resistance to decrease energy consumption. It aims to bridge the gap between laboratory-developed, highly efficient catalysts and industrial applications regarding catalyst structural design, surface chemistry, and catalyst-electrode interplay, outlining the development roadmap of hierarchically structured electrode-based water electrolysis for minimizing energy loss in electrocatalysts for water splitting.