The lithium–sulfur (Li–S) battery is regarded as the most promising rechargeable energy storage technology for the increasing applications of clean energy transportation systems due to its remarkable high theoretical energy density of 2.6 kWh kg −1 , considerably outperforming today's lithium‐ion batteries. Additionally, the use of sulfur as active cathode material has the advantages of being inexpensive, environmentally benign, and naturally abundant. However, the insulating nature of sulfur, the fast capacity fading, and the short lifespan of Li–S batteries have been hampered their commercialization. In this paper, a functional mesoporous carbon‐coated separator is presented for improving the overall performance of Li–S batteries. A straightforward coating modification of the commercial polypropylene separator allows the integration of a conductive mesoporous carbon layer which offers a physical place to localize dissolved polysulfide intermediates and retain them as active material within the cathode side. Despite the use of a simple sulfur–carbon black mixture as cathode, the Li–S cell with a mesoporous carbon‐coated separator offers outstanding performance with an initial capacity of 1378 mAh g −1 at 0.2 C, and high reversible capacity of 723 mAh g −1 , and degradation rate of only 0.081% per cycle, after 500 cycles at 0.5 C.

We present a facile and reproducible method for synthesizing monodisperse platinum (Pt) spheres with sizes ranging from 10 to 100 nm in diameter and exceptionally small standard deviations of 3% for large spheres. The reaction takes place in aqueous solution using a multistep seed-mediated approach. The Pt nanospheres consist of several small crystallites resulting in a surface roughness of 5-10 nm. Extinction spectra are measured from particles dispersed in water and calculated for single particles which are found to be in excellent agreement. We obtain a linear correlation between the plasmon extinction maximum (from UV to the visible regions) and the particle diameter which might be of value for experimentalists in the field.

Fluoroethylene carbonate (FEC) and vinylene carbonate (VC) are the most frequently used electrolyte components to enhance the lifetime of anode materials in Li-ion batteries, but for silicon it is still ambiguous when FEC or VC is more beneficial. Herein, a nanostructured silicon/carbon anode derived from low-cost HSiCl3 is tailored by the rational choice of the electrolyte component, to obtain an anode material outperforming current complex silicon structures. We demonstrate highly reversible areal capacities of up to 5 mA h/cm2 at 4.4 mg/cm2 mass loading, a specific capacity of 1280 mA h/gElectrode, a capacity retention of 81% after 500 deep-discharge cycles versus lithium metal and successful full-cell tests with high-voltage cathodes meeting the requirements for real application. Electrochemical impedance spectroscopy and post-mortem investigation provide new insights in tailoring the interfacial properties of silicon-based anodes for high performance anode materials based on an alloying mechanism with large volume changes. The role of fluorine in the FEC-derived interfacial layer is discussed in comparison with the VC-derived layer and possible degradation mechanisms are proposed. We believe that this study gives a valuable understanding and provides new strategies on the facile use of additives for highly reversible silicon anodes in Li-ion batteries.

The prevailing view on murine hematopoiesis and on hematopoietic stem cells (HSC) in particular derives from experiments that are related to regeneration after irradiation and HSC transplantation. However, over the past years, different experimental techniques have been developed to investigate hematopoiesis under homeostatic conditions, thereby providing access to proliferation and differentiation rates of hematopoietic stem and progenitor cells in the unperturbed situation. Moreover, it has become clear that hematopoiesis undergoes distinct changes during aging with large effects on HSC abundance, lineage contribution, asymmetry of division and self-renewal potential. However, it is currently not fully resolved how stem and progenitor cells interact to respond to varying demands and how this balance is altered by an aging-induced shift in HSC polarity. Here, we present an in-silico model to investigate the dynamics of HSC response to varying demand. By introducing an internal feedback between stem and progenitor cells, the model is suited to consistently describe both hematopoietic homeostasis and regeneration, including the limited regulation of HSCs in the homeostatic situation. The model further explains the age-dependent increase in phenotypic HSCs as a consequence of the cells' inability to preserve divisional asymmetry. Our model suggests a dynamically regulated population of intrinsically asymmetrically dividing HSCs as suitable control mechanism that adheres with many qualitative and quantitative findings on hematopoietic recovery after stress and aging. The modeling approach thereby illustrates how a mathematical formalism can support the conceptual and the quantitative understanding of regulatory principles in HSC biology.

ABSTRACT Thrombopoietin (TPO) is the ligand of the Mpl receptor and the key regulator of megakaryopoiesis and platelet production. A loss or gain of the TPO-receptor function affects haematopoiesis and results in severe diseases in humans. Appropriate mouse strains are available to mimic both myeloproliferative neoplasm (MPN) and congenital amegakaryocytic thrombocytopenia (CAMT) resulting from TPO overexpression or knockout of TPO receptor Mpl on megakaryocytes and platelets, respectively. However, at a quantitative level it is not understood, how the known regulations can establish the impaired but stable disease phenotypes. Starting out from an established mathematical model for megakaryopoiesis, we aim to adapt it to both the healthy situation and to distinct diseased phenotypes mimicking MPN. We thereby identify, that some of the model parameters are invariant with respect to the mouse strain while others have to be estimated in a strain-dependent manner. A systematic process of parameter identification provides strong evidence that the well-known excess production of megakaryocytes and early progenitors in MPN is either directly contingent on Mpl expression of platelets and megakaryocytes or, alternatively, that the knockout of Mpl is not as precisely restricted to megakaryocytes and platelets but may also effect their progenitors. In conclusion, our analysis hints towards an opaque control mechanism rendering megakaryopoiesis at a yet unknown level, and awaiting further experimental evaluation.