Hard carbon is regarded as a promising anode material for sodium-ion batteries (SIBs). However, it usually suffers from the issues of low initial Coulombic efficiency (ICE) and poor rate performance, severely hindering its practical application. Herein, a flexible, self-supporting, and scalable hard carbon paper (HCP) derived from scalable and renewable tissue is rationally designed and prepared as practical additive-free anode for room/low-temperature SIBs with high ICE. In ether electrolyte, such HCP achieves an ICE of up to 91.2% with superior high-rate capability, ultralong cycle life (e.g., 93% capacity retention over 1000 cycles at 200 mA g-1 ) and outstanding low-temperature performance. Working mechanism analyses reveal that the plateau region is the rate-determining step for HCP with a lower electrochemical reaction kinetics, which can be significantly improved in ether electrolyte.

Abstract Thanks to low costs and the abundance of the resources, sodium‐ion (SIBs) and potassium‐ion batteries (PIBs) have emerged as leading candidates for next‐generation energy storage devices. So far, only few materials can serve as the host for both Na + and K + ions. Herein, a cubic phase CuSe with crystal‐pillar‐like morphology (CPL‐CuSe) assembled by the nanosheets are synthesized and its dual functionality in SIBs and PIBs is comprehensively studied. The electrochemical measurements demonstrate that CPL‐CuSe enables fast Na + and K + storage as well as the sufficiently long duration. Specifically, the anode delivers a specific capacity of 295 mA h g −1 at current density of 10 A g −1 in SIBs, while 280 mA h g −1 at 5 A g −1 in PIBs, as well as the high capacity retention of nearly 100% over 1200 cycles and 340 cycles, respectively. Remarkably, CPL‐CuSe exhibits a high initial coulombic efficiency of 91.0% (SIBs) and 92.4% (PIBs), superior to most existing selenide anodes. A combination of in situ X‐ray diffraction and ex situ transmission electron microscopy tests fundamentally reveal the structural transition and phase evolution of CuSe, which shows a reversible conversion reaction for both cells, while the intermediate products are different due to the sluggish K + insertion reaction.

To recycle rusty stainless-steel meshes (RSSM) and meet the urgent requirement of developing high-performance cathodes for potassium-ion batteries (KIB), we demonstrate a new strategy to fabricate flexible binder-free KIB electrodes via transformation of the corrosion layer of RSSM into compact stack-layers of Prussian blue (PB) nanocubes (PB@SSM). When further coated with reduced graphite oxide (RGO) to enhance electric conductivity and structural stability, the low-cost, stable, and binder-free RGO@PB@SSM cathode exhibits excellent electrochemical performances for KIB, including high capacity (96.8 mAh g-1 ), high discharge voltage (3.3 V), high rate capability (1000 mA g-1 ; 42 % capacity retention), and outstanding cycle stability (305 cycles; 75.1 % capacity retention).

The exhausted graphite from spent Li-ion batteries is recycled and reused as a favorable anode for Na/K-ion batteries, and the insights into structural de-/intercalation model are realized.

A carbon-coated Na3V2(PO4)2F3 nanocomposite (NVPF@C) is successfully realized by a facile sol–gel method. Carbon-coated NVPF nanoparticles are dispersed inside the mesoporous carbon matrix, which can not only improve the electron/ion transfer among different nanoparticles, but also benefit the electrolyte wetting during cycling. As a result, the NVPF@C cathode demonstrates remarkable Na+ storage performance: a high reversible capacity of nearly 130 mA h g−1 over 50 cycles between 4.3 and 2.0 V; superior rate capability with specific capacities of nearly 74 and 57 mA h g−1 at high current densities of 15C (1.92 A g−1) and 30C (3.84 A g−1), respectively; long-term cycle life with capacity retentions of 70% and 50% over 1000 and 3000 cycles at 10C and 30C rates. Thanks to the manifested high energy and power densities, the NVPF@C nanocomposite is suggested as a promising cathode material for grid energy storage.