Multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs)/Fe, MWCNTs/Co, and MWCNTs/Ni nanopowders have been prepared conveniently by a simple chemical method. The excellent microwave absorption properties in S-band have been obtained due to proper combination of the complex permeability and permittivity resulting from the magnetic nanoparticles and lightweight MWCNTs. The frequency of microwave absorption obeys the quarter-wavelength matching model. For the most excellent microwave absorption properties in S-band, it is found that the reflection loss exceeds −20 dB from 2.04 to 3.47 GHz for the absorber thickness between 3.36 and 5.57 mm, and a minimum reflection loss value of −39 dB was observed at 2.68 GHz on a specimen with a matching thickness of 4.27 mm for MWCNTs/Fe. The MWCNTs/Fe/Co/Ni nanopowders all can be a promising candidate for lightweight microwave absorption materials in S-band.

Flexible all-solid-state supercapacitors are fabricated with liquid-exfoliated black-phosphorus (BP) nanoflakes as an electrode material. These devices deliver high specific volumetric capacitance, power density, and energy density, up to 13.75 F cm−3, 8.83 W cm−3, and 2.47 mW h cm−3, respectively, and an outstanding long life span of over 30 000 cycles, demonstrating the excellent performance of the BP nanoflakes as a flexible electrode material in electrochemical energy-storage devices. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Element doping allows manipulation of the electronic properties of 2D materials. Enhanced transport performances and ambient stability of black-phosphorus devices by Te doping are presented. This provides a facile route for achieving airstable black-phosphorus devices. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

A novel carbon allotrope of C-centered orthorhombic C(8) (Cco-C(8)) is predicted by using a recently developed particle-swarm optimization method on structural search. Cco-C(8) adopts a sp(3) three-dimensional bonding network that can be viewed as interconnected (2,2) carbon nanotubes through 4- and 6-member rings and is energetically more favorable than earlier proposed carbon polymorphs (e.g., M carbon, bct-C(4), W carbon, and chiral C(6)) over a wide range of pressures studied (0-100 GPa). The simulated x-ray diffraction pattern, density, and bulk modulus of Cco-C(8) are in good accordance with the experimental data on structurally undetermined superhard carbon recovered from cold compression of carbon nanotube bundles. The simulated hardness of Cco-C(8) can reach a remarkably high value of 95.1 GPa, such that it is capable of cracking diamond.

CoS2 nanoparticles and CoS2/reduced graphene oxide (CoS2/rGO) nanohybrids were fabricated by a unique single-mode microwave-assisted hydrothermal method. The microwave absorption properties of CoS2/rGO composites with different rGO proportions were investigated. Morphology analysis indicated that the CoS2 nanoparticles were uniformly embedded into rGO without aggregation. The complex permittivity of CoS2/rGO nanohybrids could be artificially tuned with the rGO proportions. For the CoS2/rGO 1:2 composite, the minimum reflection loss (RL) of -56.9 dB was achieved at 10.9 GHz for the thickness of 2.2 mm; meanwhile, the RL exceeding -10 dB were obtained in the frequency range of 9.1-13.2 GHz. Compared with other rGO-based materials, CoS2/rGO composite exhibited superior microwave absorption ability at a rather thin thickness and it has great potential to be used as a high-efficiency and tunable microwave absorber.

Abstract Moiré superlattices formed by twisted stacking in van der Waals materials have emerged as a new platform for exploring the physics of strongly correlated materials and other emergent phenomena 1–5 . However, there remains a lack of research on the mechanical properties of twisted-layer van der Waals materials, owing to a lack of suitable strategies for making three-dimensional bulk materials. Here we report the successful synthesis of a polycrystalline boron nitride bulk ceramic with high room-temperature deformability and strength. This ceramic, synthesized from an onion-like boron nitride nanoprecursor with conventional spark plasma sintering and hot-pressing sintering, consists of interlocked laminated nanoplates in which parallel laminae are stacked with varying twist angles. The compressive strain of this bulk ceramic can reach 14% before fracture, about one order of magnitude higher compared with traditional ceramics (less than 1% in general), whereas the compressive strength is about six times that of ordinary hexagonal boron nitride layered ceramics. The exceptional mechanical properties are due to a combination of the elevated intrinsic deformability of the twisted layering in the nanoplates and the three-dimensional interlocked architecture that restricts deformation from propagating across individual nanoplates. The advent of this twisted-layer boron nitride bulk ceramic opens a gate to the fabrication of highly deformable bulk ceramics.