Sulfur-doped disordered carbon exhibits high capacity and excellent cyclability as an anode for sodium ion batteries.

Aqueous batteries are promising energy storage systems but are hindered by the limited selection of anodes and narrow electrochemical window to achieve satisfactory cyclability and decent energy density. Here, we design aqueous hybrid Na-Zn batteries by using a carbon-coated Zn (Zn@C) anode, 8 M NaClO4 + 0.4 M Zn(CF3SO3)2 concentrated electrolyte coupled with NASICON-structured cathodes. The Zn@C anode achieves stable Zn stripping/plating and improved kinetics without Zn dendrite formation due to the porous carbon film facilitating homogeneous current distribution and Zn deposition. Furthermore, the concentrated electrolyte offers a large electrochemical window (∼2.5 V) and permits stable cycling of cathodes. As a result, the hybrid batteries exhibit extraordinary performance including high voltage, high energy density (100-150 Wh kg-1 for half battery and 71 Wh kg-1 for full battery), and excellent cycling stability of 1000 cycles.

Lithium metal anodes have long been considered as "holy grail" in the field of energy storage batteries, but dendrite growth and large volume changes hinder their practical applications. Herein, a facile and eco-friendly CF4 plasma treatment is employed for the surface modification of Li anodes, and an artificial layer consisting of LiF and Li2 C2 is fabricated for the first time. Experimental results and theoretical calculations reveal that the high adsorption energy of LiF and low Li+ diffusion barriers in Li2 C2 induce uniform nucleation and planar growth of Li, guaranteeing a stable and dendrite-free Li structure during the repeated plating/stripping process of cycling. Symmetric cells using CF4 plasma-treated Li operate stably for more than 6500 h (at 2 mA cm-2 and 1 mAh cm-2 ) or 950 h (at 1 mA cm-2 and 10 mAh cm-2 ). When paired with a LiFePO4 cathode, full batteries deliver a high reversible capacity of 136 mAh g-1 (at 1 C) with considerable cycling stability (97.2% capacity retention over 200 cycles) and rate performance (116 mAh g-1 up to 5 C). This powerful application of plasma technology toward novel LiF-Li2 C2 artificial layers provide new routes for constructing environment-friendly and high-performance energy storage devices.

The thermodynamically and kinetically sluggish electrocatalytic C–N coupling from CO2 and NO3− is inert to initially take place while typically occurring after CO2 protonation, which severely dwindles urea efficiency and carbon atom economy. Herein, we report a single O‐philic adsorption strategy to facilitate initial C–N coupling of *OCO and subsequent protonation over dual‐metal hetero‐single‐atoms in N2–Fe–(N–B)2–Cu–N2 coordination mode (FeN4/B2CuN2@NC), which greatly inhibits the formation of C‐containing byproducts and facilitates urea electrosynthesis in an unprecedented C‐selectivity of 97.1% with urea yield of 2072.5 μg h−1 mgcat.−1 and 71.9% faradaic efficiency, outperforming state‐of‐the‐art electrodes. The carbon‐directed antibonding interaction with Cu–B is elaborated to benefit single O‐philic adsorption of CO2 rather than conventional C‐end or bridging O,O‐end adsorption modes, which can accelerate the kinetics of initiated C–N coupling and protonation. Theoretical results indicate that the O‐ monodentate adsorption pathway benefits the thermodynamics of the C–N coupling of *OCO with *NO2 and the protonation rate‐determining step, which markedly inhibits CO2 direct protonation. This oriented strategy of manipulating reactant adsorption patterns to initiate a specific step is universal to moderate oxophilic transition metals and offers a kinetic‐enhanced path for multiple conversion processes.

The thermodynamically and kinetically sluggish electrocatalytic C–N coupling from CO2 and NO3− is inert to initially take place while typically occurring after CO2 protonation, which severely dwindles urea efficiency and carbon atom economy. Herein, we report a single O‐philic adsorption strategy to facilitate initial C–N coupling of *OCO and subsequent protonation over dual‐metal hetero‐single‐atoms in N2–Fe–(N–B)2–Cu–N2 coordination mode (FeN4/B2CuN2@NC), which greatly inhibits the formation of C‐containing byproducts and facilitates urea electrosynthesis in an unprecedented C‐selectivity of 97.1% with urea yield of 2072.5 μg h−1 mgcat.−1 and 71.9% faradaic efficiency, outperforming state‐of‐the‐art electrodes. The carbon‐directed antibonding interaction with Cu–B is elaborated to benefit single O‐philic adsorption of CO2 rather than conventional C‐end or bridging O,O‐end adsorption modes, which can accelerate the kinetics of initiated C–N coupling and protonation. Theoretical results indicate that the O‐ monodentate adsorption pathway benefits the thermodynamics of the C–N coupling of *OCO with *NO2 and the protonation rate‐determining step, which markedly inhibits CO2 direct protonation. This oriented strategy of manipulating reactant adsorption patterns to initiate a specific step is universal to moderate oxophilic transition metals and offers a kinetic‐enhanced path for multiple conversion processes.

In the context of the new power system, virtual power plants participate in various market-oriented transactions by integrating distributed energy resources, energy storage devices and adjustable loads, and use the price mechanism to ensure energy security. This paper proposes a two-stage bidding model for virtual power plant (VPP) under the joint electricity-carbon market. First, VPP submits a day-ahead market bidding strategy to the dispatching agency in Phase 1, considering the impact of electric vehicles and incentive-based demand responses. Subsequently, the auction results of Phase 1 are transferred to Phase 2, considering the impact of carbon market and green certificate market revenue on the bidding strategy of virtual power plants, and real-time joint market bidding strategies are formulated on a time-by-time basis. Finally, the CPLEX solver is used to solve the constructed mixed integer linear programming problem. The simulation of VPP in Lingang area of Pudong, Shanghai, shows that the model can maximize the benefits and minimize the cost of VPP in the bidding process of the joint electricity-carbon market, and meet the environmental protection and sustainability goals. It provides a basis for building a business model with virtual power plant bidding transactions as the core.

Correction for ‘Reconstructing the phase of vanadium oxides enables redox-catalysis manipulated reversible sulfur conversion for stable Zn–S batteries’ by Hao Luo et al. , Chem. Sci. , 2025, https://doi.org/10.1039/d4sc06593j.