Abstract Layered materials have great potential as cathodes for aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs) because of their facile 2D Zn 2+ transport channels; however, either low capacity or poor cycling stability limits their practical applications. Herein, two classical layered materials are innovatively combined by intercalating graphene into MoS 2 gallery, which results in significantly enlarged MoS 2 interlayers (from 0.62 to 1.16 nm) and enhanced hydrophilicity. The sandwich‐structured MoS 2 /graphene nanosheets self‐assemble into a flower‐like architecture that facilitates Zn‐ion diffusion, promotes electrolyte infiltration, and ensures high structural stability. Therefore, this novel MoS 2 /graphene nanocomposite exhibits exceptional high‐rate capability (285.4 mA h g −1 at 0.05 A g −1 with 141.6 mA h g −1 at 5 A g −1 ) and long‐term cycling stability (88.2% capacity retention after 1800 cycles). The superior Zn 2+ migration kinetics and desirable pseudocapacitive behaviors are confirmed by electrochemical measurements and density functional theory computations. The energy storage mechanism regarding the highly reversible phase transition between 2H‐ and 1T‐MoS 2 upon Zn‐ion insertion/extraction is elucidated through ex situ investigations. As a proof of concept, a flexible quasi‐solid‐state zinc‐ion battery employing the MoS 2 /graphene cathode demonstrates great stability under different bending conditions. This study paves a new direction for the design and on‐going development of 2D materials as high‐performance cathodes for AZIBs.

Abstract Potassium‐ion batteries (KIBs) are new‐concept of low‐cost secondary batteries, but the sluggish kinetics and huge volume expansion during cycling, both rooted in the size of large K ions, lead to poor electrochemical behavior. Here, a bamboo‐like MoS 2 /N‐doped‐C hollow tubes are presented with an expanded interlayer distance of 10 Å as a high‐capacity and stable anode material for KIBs. The bamboo‐like structure provides gaps along axial direction in addition to inner cylinder hollow space to mitigate the strains in both radial and vertical directions that ultimately leads to a high structural integrity for stable long‐term cycling. Apart from being a constituent of the interstratified structure the N‐doped‐C layers weave a cage to hold the potassiation products (polysulfide and the Mo nanoparticles) together, thereby effectively hindering the continuing growth of solid electrolyte interphase in the interior of particles. The density functional theory calculations prove that the MoS 2 /N‐doped‐C atomic interface can provide an additional attraction toward potassium ion. As a result, it delivers a high capacity at a low current density (330 mAh g −1 at 50 mA g −1 after 50 cycles) and a high‐capacity retention at a high current density (151 mAh g −1 at 500 mA g −1 after 1000 cycles).

Metal matrix composites with high thermal conductivity and tailorable coefficient of thermal expansion are found widespread applications in electronic package and thermal management. The latest advances in manufacturing process, thermal properties and brazing technology of SiC/metal, carbon/metal and diamond/metal composites were presented. Key factors controlling the thermo-physical properties were discussed in detail. The problems involved in the fabrication and the brazing of these composites were elucidated and the main focus was put on the discussion of the methods to overcome these difficulties. This review shows that the combination of pressureless infiltration and powder injection molding offers the benefits to produce near-net shape composites. Improving wettability and optimizing interfacial structure are prerequisites for successful fabrication and further enhancement of thermal properties. A new Ag-Cu-Sn brazing alloy with low melting point is found to be effective to braze Al-matrix composites.

NASICON (Na superionic conductor)-type cathode materials for sodium-ion batteries (SIBs) have attracted extensive attention due to their mechanically robust three-dimensional (3D) framework, which has sufficient open channels for fast Na+ transportation. However, they usually suffer from inferior electronic conductivity and low capacity, which severely limit their practical applications. To solve these issues, we need to deeply understand the structural evolution, redox mechanisms, and electrode/electrolyte interface reactions during cycling. Recently, rapid developments in synchrotron X-ray techniques, neutron-based resources, magnetic resonance, as well as optical and electron microscopy have brought numerous opportunities to gain deep insights into the Na-storage behaviors of NASICON cathodes. In this review, we summarize the detection principles of advanced characterization techniques used with typical NASICON-structured cathode materials for SIBs. The special focus is on both operando and ex situ techniques, which help to investigate the relationships among phase, composition, and valence variations within electrochemical responses. Fresh electrochemical measurements and theoretical computations are also included to reveal the kinetics and energy-storage mechanisms of electrodes upon charge/discharge. Finally, we describe potential new developments in NASICON-cathodes with optimized SIB systems, foreseeing a bright future for them, achievable through the rational application of advanced diagnostic methods.

The spherical cast WC/W2C is selected to produce a martensitic stainless steel-based composite using the laser powder bed fusion technique. W and C reacted with Fe and Cr, creating a strong bond between the particles and the matrix, reducing the wear rate by over 98 %. W and C diffuse to the matrix, increasing the hardness over 100 HV0.5. The interface between cast WC/W2C and matrix is sensitive to pitting corrosion through galvanic effects. However, the formation of austenite and WO3 from spherical cast WC/W2C decomposition improves the critical pitting potential and passive film stability.