Lithium–sulphur batteries are one very appealing power source with high energy density. But their practical use is still hindered by several issues including short lifespan, low efficiency and safety concern from the lithium anode. Polysulphide dissolution and insulating nature of sulphur are generally considered responsible for the capacity degradation. However, the detachment of discharge products, that is, highly polar lithium sulphides, from nonpolar carbon matrix (for example, graphene) has been rarely studied as one critical factor. Here we report the strongly covalent stabilization of sulphur and its discharge products on amino-functionalized reduced graphene oxide that enables stable capacity retention of 80% for 350 cycles with high capacities and excellent high-rate response up to 4 C. The present study demonstrates a feasible and effective strategy to solve the long-term cycling difficulty for lithium–sulphur batteries and also helps to understand the capacity decay mechanism involved. Lithium–sulphur batteries are a promising candidate for next-generation electrochemical energy storage. Here, the authors report a facile strategy for covalent stabilization of sulphur and its discharge products on amino-functionalized reduced graphene oxide, which enhances the cycling stability.

Abstract Perovskite/silicon tandem solar cells hold great promise for realizing high power conversion efficiency at low cost. However, achieving scalable fabrication of wide-bandgap perovskite (~1.68 eV) in air, without the protective environment of an inert atmosphere, remains challenging due to moisture-induced degradation of perovskite films. Herein, this study reveals that the extent of moisture interference is significantly influenced by the properties of solvent. We further demonstrate that n-Butanol (nBA), with its low polarity and moderate volatilization rate, not only mitigates the detrimental effects of moisture in air during scalable fabrication but also enhances the uniformity of perovskite films. This approach enables us to achieve an impressive efficiency of 29.4% (certified 28.7%) for double-sided textured perovskite/silicon tandem cells featuring large-size pyramids (2–3 μm) and 26.3% over an aperture area of 16 cm 2 . This advance provides a route for large-scale production of perovskite/silicon tandem solar cells, marking a significant stride toward their commercial viability.

Two-dimensional metal-organic frameworks (2D MOFs) hold great promise as electrochemically active materials. However, their application in MOF nanocomposite electrodes in solution engineering is limited by structural self-stacking and imperfect conductive pathways. In this study, we used meso-tetra(4-carboxyphenyl) porphine (TCPP) with off-domain π-bonds to reconstitute Zn-TCPP (ZMOF) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) through an interfacial modulation strategy involving electrostatic coupling and hydrogen bonding, creating a conductive composite with a nanosheet structure. The negatively charged PSS and ZMOF formed a three-dimensional interconnected conductive network with excellent interfaces. The positively charged PEDOT, fine tuned with the lamellar structure, established strong π-π stacking interactions between the porphyrin and thiophene rings. ZMOF also induced changes in the PEDOT chain structure, weakening PSS entanglement and enhancing charge-transport properties. The specific capacitance of the prepared supercapacitor was as high as 967.8 F g