Owing to the four features summarized in this review, i.e., low-cost resource, high-power performance, all-climate adaptability and full-batty recyclability, sodium ion batteries show great promise for large-scale energy storage systems used for the application of renewable energy sources and smart grids.

To fulfill the growing energy demands, electrochemical energy storage (EES) technologies have played a pivotal role in the field of renewable energy storage and power supply. Metal-organic framework (MOF) materials have attracted great attention due to their unique porous structure and associated multifunctional properties. During the processing of MOF materials to obtain the corresponding derivative materials, heterogeneous elements are introduced as mediators and influence the structure and properties of the final obtained materials. This review focuses recent research progress in the field of EES based on heterogeneous elements doped MOF derivatives (H-MOFs), and proposes the heterogeneous element doping and design synthesis strategies in the construction of H-MOFs. The application of H-MOFs in alkali metal batteries, lithium-sulfur batteries, supercapacitors, and other devices were systematically summarized, and the mechanism of its performance enhancement was analyzed. Finally, the current status, possible deficiencies and unresolved issues are pointed out, and future research directions and contents are discussed.

Na2FeP2O7 cathode material exhibits great promise in sodium ion batteries (SIBs), due to its low cost and high structural durability. Nevertheless, the intrinsically poor electronic conductivity and sluggish Na+ diffusion kinetics of Na2FeP2O7 hinder its practical application. Herein, a synergistic cooperation of continuous amorphous carbon layer and optimized Co doping strategy is proposed to design high-performance SIB cathode (Co-doped Na2FeP2O7/C) via in-situ sol–gel method, where Co integration significantly enhances both the electronic conductivity and the Na+ diffusion kinetics, as confirmed by the combination of ex/in-situ characterizations and density functional theory calculations. Valuably, the synergy of amorphous carbon layer and appropriate Co doping restrains the structure stress to "zero-strain", Which remains beneficial for 0.10Co-NFO@C to display a high capacity of 96.12 mAh g-1 at 0.05C and a high-rate capacity of 61.75 mAh g-1 at 60C with the capacity retention of 79.9% after 5000 cycles. Moreover, optimized Co-doped Na2FeP2O7/C also shows outstanding cycling performance and rate capability when assembled into full batteries (hard carbon as the anode), demonstrating a reversible capacity of ∼110.9 mAh g-1 at 50 mA g−1, and a respectable capacity retention of 78.0% at 500 mA g−1 for 500 cycles. The strategy inspires new advances towards zero-strained cathode materials for high performance SIBs.

Core–shell structured PBA@ZnIn 2 S 4 nanocubes exhibited significantly enhanced performance for oxidizing furfural alcohol to furfural, integrated with H 2 production under visible light.

Cobalt (Co)-free lithium (Li)-rich layered oxides (LLOs) have emerged as promising cathode materials for the next generation of Li-ion batteries, attributed to their competitive market positioning and high energy density. Nevertheless, challenges arise from surface oxygen loss due to irreversible anionic redox reactions, leading to severe voltage and capacity decay that hinder the large-scale adoption of LLOs. Herein, we present an innovative, facile, and environmentally friendly hydrothermal approach to induce surface reconstruction of Li

Lithium-ion batteries experience both reversible and irreversible swelling forces during cycling, which play a crucial role in their mechanical behavior and overall performance. This study investigates the impact of swelling forces on battery performance, focusing on how increased expansion forces reduce electrode porosity, consequently affecting electrolyte wetting within the battery. Additionally, the study explores the influence of swelling forces on battery kinetics by integrating experimental studies with theoretical modeling. The results indicate that increased pressure leads to heightened polarization, which elevates the liquid phase potential, decreases the anode potential, and causes the battery cutoff voltage to be reached more rapidly. These changes negatively impact battery performance and raise the risk of lithium dendrite formation. The findings of this research contribute to the design and application of safer, high-performance batteries.