Abstract Developing efficient electrocatalysts with low‐cost for the urea oxidation reaction (UOR) is a significant challenge in energy‐saving H 2 production owing to its lower thermodynamic potential. Heteroatom incorporation strategy has been proven to boost electrocatalytic activity by altering electronic structures and revealing more active sites on catalysts. Herein, nickel hydroxide nanosheets with various vanadium incorporation (V x ‐Ni(OH) 2 ) were developed through a facile hydrothermal approach. By optimizing the incorporated vanadium contents, V 6 ‐Ni(OH) 2 catalyst exhibited easily accessible active sites and enhanced charge transfer with structural advantages, then assembled as the working electrode for urea‐assisted H 2 production. Consequently, V 6 ‐Ni(OH) 2 catalyst demonstrated superior UOR activity compared with other incorporated samples with an overpotential of 1.33 V and a Tafel slope of 28.3 mV dec −1 . Theoretical calculations revealed that the improved UOR activity was attributed to the potential determining step of V‐Ni(OH) 2 , which exhibited lower energy in comparison with the pristine Ni(OH) 2 and increased electronic states density near the Fermi level. Both experimental and theoretical calculations confirmed vanadium incorporation on Ni(OH) 2 could modify the electronic structure of Ni(III) species, improving electrical conductivity, and optimizing the adsorption energy for key reaction intermediates. Furthermore, the crucial contribution of vanadium incorporation with optimized electronic structures to the high UOR activity of Ni(OH) 2 is demonstrated. image

Hybrid electricity-heat-hydrogen energy system with demand response (DR) is promising in enhancing flexibility and energy efficiency. However, the multi-energy coupling and source-load uncertainties makes it challenging to efficiently schedule energy flows of electricity generation, storage and DR. To this end, this paper proposes a continues deep reinforcement learning algorithm, specifically the deep deterministic policy gradient (DDPG), for the energy management optimization. Different Markov decision processes are firstly employed to analyze and compare two kinds of incentive-based electro-thermal DR contracts, i.e., load curtailment and load shifting. Simulation results exemplify the superiority of the proposed DDPG-based scheduling incorporating electro-thermal DR in terms of economy and sustainability, leading to a 16.02% reduction in scheduling costs for contract load curtailment and an 8.52% reduction for contract load shifting when compared to that without DR consideration. Furthermore, the robustness of DDPG-based scheduling is verified under 60 random source-load scenarios compared with different algorithms. Compared to results obtained by DDPG, DDPG-LC and DDPG-LS reduce the mean cost by 22.15% and 12.84%, while their error from the theoretical optimum is only around 5%. The results demonstrate that the approximate optimality and rapid decision-making illustrate DDPG's efficient real-time scheduling capability, thereby enhancing the system's adaptability to uncertain environments.

Abstract Molybdenum disulfide (MoS 2 ) after the few-layer (FL) processing draws attention to its attractive characteristics, such as broadening interlayer spacing, increasing active sites, and promoting purity of the metallic phase. Notwithstanding, the poor stability and easy aggregation of FL-MoS 2 limit its potential for development in the field of electrochemistry. Herein, a nanocomposite between FL-MoS 2 and reduced graphene oxide (rGO) is successfully constructed via the one-pot hydrothermal method. Furthermore, the FL-MoS 2 @rGO composite with a stable structure is obtained by regulating the amount of rGO. The excellent supercapacitor capacitances of FL-MoS 2 after building heterostructure composites with rGO are displayed, owing to the synergistic effects occurring in heterostructure. The optimal sample of FL-MoS 2 @rGO-2 possesses a specific capacitance of 346.1 F g −1 at 1 A g −1 and a rate ability of 57.2%. Moreover, the capacitance of FL-MoS 2 @rGO-2 remains 99.1% after 10,000 cyclic charges and discharges. More importantly, the theoretical calculations confirm the source of extra specific capacitance and raise conductivity in FL-MoS 2 @rGO. Also, a FL-MoS 2 @rGO-2//AC flexible asymmetric supercapacitor device is successfully fabricated, which presents the superior energy density and power density of 84.31 µWh cm −2 at 700 µW cm −2 , and 51.42 µWh cm −2 at 3500 µW cm −2 . This work verifies the potential of the heterostructure composite constructed by FL-MoS 2 in energy storage of electrochemical application.

Abstract Addressing the serious issue of delays in the high-speed controlling area and the impact of motor parameter mismatches on current loop performance, this paper proposes a high-speed PMSM current control method based on an extended state observer (ESO). To improve the angle delay, a leading phase angle is introduced for compensation. Additionally, a one-step-ahead predictive compensation for time delay is included in the control method to reduce the time delay. The ESO is also employed to estimate electrical parameters and compensate for control errors, enhancing the robustness. The simulation validates the effectiveness of the method.

β-MnO2, as the most stable phase of polycrystalline MnO2, has a narrow tunnel structure that limits ion diffusion and electron transfer, restricting its application in supercapacitors. In this work, we present a novel all-in-one MnO2-based material, β-MnO2@δ-MnO2, featuring a unique three-dimensional architecture with ultrathin δ-MnO2 nanostructures vertically grown on the β-MnO2 network. This innovative design leverages the structural support of β-MnO2 to enhance the electrode material's specific surface area and effectively mitigate volume changes during ion adsorption/desorption, a key factor for improving cycling stability. As a result, the β-MnO2@δ-MnO2 composite demonstrates exceptional electrochemical performance, with a remarkable cycling stability of 98% capacitance retention after 10,000 cycles. Additionally, it maintains 74.2% of its capacitance when the current density increases from 1.0 to 20 A g–1, showcasing an outstanding rate capability. When assembled into an asymmetric supercapacitor device, the β-MnO2@δ-MnO2 electrodes deliver a high surface capacitance of 287.3 mF cm–2 and a significant area energy density of 159.3 μWh cm–2. This work represents a significant advancement in the optimization of β-MnO2 for supercapacitor applications, demonstrating the practical benefits of rational nanostructure design. The β-MnO2@δ-MnO2 composite not only enhances performance in energy storage devices but also holds potential for other applications, offering new opportunities for the development of flexible, high-performance energy storage systems.