Abstract The benefits of Zn, despite many of its performance advantages (e.g., high theoretical capacity and low redox potential), are compromised by severe side reactions and Zn dendrite growth in aqueous electrolytes, due to the coordinated H 2 O within the Zn 2+ ‐solvation sheath and reactive free water in the bulk electrolyte. Unlike most efforts focused on costly super‐concentrated electrolytes and single additive species, a universal strategy is proposed to boost Zn reversibility in dilute electrolytes via adding carbonyl‐containing organic solvents. Based on experimental investigations and multiscale simulations, the representative electrolyte with a N ‐methyl‐2‐pyrrolidone polar additive is proved to assist in structural reshaping of Zn 2+ ‐solvation and stabilizing the hydrogen bond network of water. This synergy is instrumental in contributing to suppressed water‐induced parasitic reactions and dendrite formation, which enables high average coulombic efficiency of 99.7% over 1000 cycles in an Zn/Cu asymmetric cell, and an ultralong cycling lifespan of 2000 cycles with 99.4% capacity retention in a Zn/VS 2 @SS full cell. Even with an elevated cathodic mass loading (up to 9.5 mg cm ‐2 ), the cycling stability is still maintained. The proposed strategy provides new insight into electrolyte additive design and sheds light on high‐performance Zn‐ion batteries.

In this study, a method of simultaneous activation and nitrogen doping during biomass fast pyrolysis for co-production of porous N-doped biochar and H2-rich gas production was proposed. The effect of temperature on chemical interaction mechanism of KOH and NH3 was investigated at 500-800°C. Results showed that KOH and NH3 had a synergistic effect on pore development and nitrogen doping, and the specific surface area and nitrogen content reached maximum values of 2008.37 m2/g and 5.05 wt.%, respectively. It may be due to that NH3 entered pores generating by KOH activation for further activation, and at the same time, excessive NH3 could convert new O-containing groups to N-containing groups for more effective nitrogen doping. What's more, the H2 concentration and yield were up to 56.67 vol.% and 517.95 mL/g, respectively. It indicates that the synchronization method of fast pyrolysis-activation-nitrogen doping is a promising approach, which is of great significance for the high-value utilization of biomass.

Developing advanced electrocatalysts toward the cathodic oxygen reduction reaction is essential for the large‐scale application of fuel cells. Pt‐based catalysts have been known to exhibit optimal ORR performance compared with other metal‐based counterparts. However, their long‐term stability and toxic tolerance still need further improvement. Numerous optimization strategies have been employed in the past few years to enhance the ORR comprehensive performance of Pt‐based electrocatalysts, and tremendous progress has been achieved. Among various optimization strategies, the confinement strategy can not only inhibit the coalescence of catalysts during high‐temperature preparation but also mitigate the aggregation, detachment, and dissolution during the electrochemical process, which motivates this review. After addressing the fundamental ORR mechanism and the superiority of confined strategies, we categorize and review various Pt‐based catalysts confined by different materials, including organic compounds, inorganic oxides and carbon materials. Their synthesis routes are discoursed first, then their structure and performance optimization are highlighted. Subsequently, the principle of confinement strategy to enhance the catalyst ORR performance is also discussed. Finally, the challenges and perspectives on the materials selection, synthesis design, technology improvement, and practical application of confined Pt‐based catalysts are proposed.