The superior characteristics exhibited by all-solid-state Li-ion batteries (ASSLIBs) have solidified their status as an excellent alternative in the realm of battery development. With noteworthy improvements in safety, good energy density, and prolonged lifespan, ASSLIBs have emerged as a compelling substitute for conventional liquid electrolyte batteries. Solid inorganic electrolytes (SIEs) having high ionic conductivity, a broad electrochemical stability window, and compatibility with Lithium (Li) metal anodes, have become appealing ingredients for ASSLIBs. SIEs present a distinctive prospect for attaining good energy density and faster charging capabilities while concurrently mitigating the safety risks linked to combustible liquid electrolytes. This article has summarized the recent advances in SIEs for ASSLIBs and their useful invasions in this field. The review started with a discussion of the fundamental properties and mechanisms of SIEs. Then, the current progress in developing various kinds of SIEs is comprehensively discussed with relevant case studies. The expected Li-ions transport mechanisms are briefly analyzed in each type with specific examples. The inclusive overview provided in this article is highly anticipated to draw interest from a wide range of disciplines, specifically electrolyte material designing for energy storage devices.

Abstract PPMG-based composite electrolytes were fabricated via the solution method using the polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone blend reinforced with various contents of sulfonated inorganic filler. Sulfuric acid was employed as the sulfonating agent to functionalize the external surface of the inorganic filler, i.e., graphene oxide. The proton conductivities of the newly prepared proton exchange membranes (PEMs) were increased by increasing the temperature and content of sulfonated graphene oxide (SGO), i.e., ranging from 0.025 S/cm to 0.060 S/cm. The induction of the optimum level of SGO is determined to be an excellent route to enhance ionic conductivity. The single-cell performance test was conducted by sandwiching the newly prepared PEMs between an anode (0.2 mg/cm 2 Pt/Ru) and a cathode (0.2 mg/cm 2 Pt) to prepare membrane electrode assemblies, followed by hot pressing under a pressure of approximately 100 kg/cm 2 at 60 °C for 5–10 min. The highest power densities achieved with PPMG PEMs were 14.9 and 35.60 mW/cm 2 at 25 °C and 70 °C, respectively, at ambient pressure with 100% relative humidity. Results showed that the newly prepared PEMs exhibit good electrochemical performance. The results indicated that the prepared composite membrane with 6 wt% filler can be used as an alternative membrane for applications of high-performance proton exchange membrane fuel cell.

High-entropy amorphous materials have recently demonstrated exceptional radiation resistance, showing potential as candidate materials for nuclear industry applications. This study synthesized equi-atomic Al20Cr20Fe20Mo20Ti20 high-entropy amorphous thin films with a thickness of about 499 nm using magnetron sputtering. The prepared films were subjected to low dose, 0.5 MeV He+ ion irradiation, with varying irradiation damage ranging from 0.01 to 0.1 displacement per atom (dpa). Increasing the irradiation dose led to a decrease in the radius of the inner diffraction halo (r) and an increase in the crystal-like order, indicating an irradiation-induced structural relaxation process within the amorphous matrix. This relaxation results in more efficient atomic packing, yielding a denser amorphous structure and enhanced hardness of AlCrFeMoTi high-entropy amorphous thin films. This study demonstrates that AlCrFeMoTi high-entropy amorphous thin films exhibit remarkable radiation resistance, with stable microstructure and mechanical properties under He+ irradiation, making them promising candidates for applications in the nuclear industry.

High-temperature proton-exchange membrane fuel cells (HT-PEMFCs) have indeed emerged as highly efficient devices for energy conversion with numerous applications, ranging from portable electronics to transportation. The development of advanced electrolyte materials is imperative to enhance the PEMFCs' stability and performance. Herein, we use sulfonated polyvinyl chloride (SPVC) and 2,5-benzimidazole-modified montmorillonite (AB-MMT) to create a series of novel composite electrolytes for PEMFC via a solution-casting method. PVC, well known for its excellent film-forming properties, is combined with modified MMT, a natural inorganic clay with a high surface area and ion-exchange capability (IEC). The composite polymer electrolyte membranes (PEMs) are further doped with phosphoric acid (PA) at varying concentrations. The structural, morphological, and electrochemical properties of prepared PEMs are systematically analyzed using FTIR, XRD, SEM, and impedance spectroscopies. The effect of PA on PEMs in terms of water uptake, mechanical and chemical stability, and ionic conductivity is also analyzed. The synergy between SPVC and AB-MMT creates a favorable microenvironment for ion transport within the membrane, contributing to enhanced PEMFC performance. The experimental results demonstrate that 10SBZMP exhibits a substantial increase in ionic conductivity, i.e., 0.069 at 150 °C and RH 98% with a power density of 0.252 W/cm2. The development of advanced materials like these paves the way for more efficient and reliable fuel-cell technologies, contributing to the sustainable energy landscape of the future.

Abstract The zeolitic imidazolate frameworks have gained significant attention in various applications owing to their exceptional surface area, customizable porosity, and excellent thermal and chemical stability, making them a remarkable nanomaterial. The present study involved the utilization of ultrasonic‐assisted techniques to integrate tungstic acid into the zeolitic imidazolate framework (TA@ZIF‐67) with the aim of augmenting the photocatalytic activity. The as‐synthesized nanocomposite was characterized using X‐ray diffraction and scanning electron microscopic analysis to inspect the structural aspects and morphology. The reduction in particle size of TA@ZIF‐67 due to the incorporation of tungstic acid results in a higher surface area, leading to a significant improvement in the photocatalytic activity of ZIF‐67. The assessment of the photocatalytic performance of ZIF‐67 and TA@ZIF‐67 was conducted through the degradation of methylene blue (MB) under sunlight. The degradation efficiency of ZIF‐67 and TA@ZIF‐67 was observed to be 61% and 85%, respectively, of the MB solution following a 60 min irradiation period. The investigation of the kinetics study based on rate constant values revealed that the utilization of TA@ZIF‐67 presented a greater efficiency in the removal of MB from an aqueous solution. The results pave a new avenue toward the design of MOF‐based photocatalysts for water treatments.

Scaling of steel surfaces, prevalent in various industrial applications, results in significant operational inefficiencies and maintenance costs. Inspired by the natural hydrophobicity of springtail (Collembola) skin, which employs micro- and nanostructures to repel water, we investigate the application of silicone nanofilaments (SNFs) as a coating on steel surfaces to mitigate scaling. Silicone nanofilaments, previously successful on polymers, textiles, and glass, are explored for their hydrophobic properties and stability on steel. Our study demonstrates the successful coating of stainless steel with SNFs, achieving super-hydrophobicity and resilience under high shear stress and explosion/decompression tests. Scaling experiments reveal a 75.5% reduction in calcium carbonate deposition on SNF-coated steel surfaces. This reduction is attributed to altered flow dynamics near the super-hydrophobic surface, inhibiting nucleation and growth of scale. Our findings highlight the potential of bioinspired SNF coatings to enhance the performance and longevity of steel surfaces in industrial environments.

The nanocomposite Fe-Ni-Sn trimetallic oxides were synthesized using an aqueous Moringa Oleifera leaf extract. The prepared nanocomposite was analyzed using SEM, FTIR, XRD, N2 adsorption-desorption, Zeta potential, and UV-vis analysis. A common Azo dye named Reactive Red 6B (RR-6B), widely applied in the dyeing industry and causing environmental pollution, was selected to examine the photodegradation of Fe-Ni-Sn trimetallic oxides nanocomposite under sunlight irradiation, and it was shown that this dye could be successfully degraded by prepared nanocomposite. Effects of parameters such as inorganic salt concentration, H2O2 concentration, contact time, pH, and impact of different concentrations of catalyst and dye were examined to find out degradation conditions. This prepared nanocomposite was applied for the photodegradation of RR-6B dye, and 95 % degradation efficiency was obtained at pH 4, 10 mg of catalyst concentration, 10 ppm of dye concentration, and contact time of 2 h. Degradation kinetics were carried out using Langmuir-Hinshelwood and first-order reaction models. These results showed a facile technique for forming nanocomposite to efficiently degrade organic contaminants from wastewater, which directly impacts industrial wastewater treatment. The antibacterial activity was performed using the Time assay kill method for Gram-positive S. aureus and Gram-negative E. coli bacteria. The results of antibacterial activity showed an inhibition effect on bacterial growth by trimetallic oxides NPs, suggesting their potential use in antimicrobial coatings and materials. These findings underscore the practical applications of our research, demonstrating its relevance and potential impact in real-world scenarios.

A novel bimetallic nickel-copper doped zinc ferrite based catalyst has been synthesized using the hydrothermal method. The nano-sized bimetallic (Ni-Cu) zinc ferrites were embedded with graphene oxide (GO). The characterization of nano-sized bimetallic (Ni-Cu) zinc ferrites with graphene oxide (GO) involves a comprehensive set of analytical techniques to determine their elemental composition, structural properties, and morphological features. The prepared materials were also subjected to structural and morphological evaluation through FTIR, Raman, XRD, TGA, UV–vis spectroscopy, and SEM with EDX. The experiment for the photodegradation of the selected model pollutant dye, methylene blue was conducted using the prepared materials. This means that the present photocatalyst has a high efficiency of degrading the pollutant to a tune of 99 % within 3 h. When the amount of GO in the prepared nanocomposite was 40 %, there was the perfect result in terms of no degradation of MB. It reduced and deteriorated the degree of band gap energy of the MB dye. The photocatalyst activity was proven to be repeatable; the sample's use was again possible. A decrease in the band gap energy implies that the improved photocatalyst material becomes more efficient at absorbing light energy. This enhanced light absorption promotes the generation of electron-hole pairs, which are essential for catalytic reactions. Therefore, the reduction in band gap energy likely contributes to the catalyst's heightened ability to initiate the degradation of the MB dye, ultimately leading to more effective pollutant removal. In the future, the synthesized sample can be reused without significant loss in its catalytic efficiency, underscoring the stability and durability of the material. The current study has paramount importance for real-world applications; reliable performance over multiple cycles ensures that the catalyst remains effective in addressing pollution challenges over prolonged periods.