While human-robot collaboration is emerging as a new paradigm for solving problems in the industrial domain, the lack of suitable testing methods has led to insufficient design feedback and unconvincing safety certifications during deployment, which impede its long-term development. These include insufficient design feedback and unconvincing safety certifications during deployment. Adhering to a human-centric principle, this work analyzes deficiencies in existing standards and testing methodologies for human-robot collaboration testing. By integrating digital twin and AI technologies, a simulation-based testing framework is proposed for human-robot collaboration. AI-generated human factors are introduced in the simulation environment to emulate capabilities of the human-robot collaboration solutions under evaluation across diverse scenarios. This explores corner cases while mitigating equipment and personnel risks inherent in physical testing workflows. Through the exploration of corner cases, this research has discovered that developing human-robot collaboration solutions requires greater attention to human factors, rather than primarily considering electromechanical devices, to ensure operator safety during real-world deployment of human-robot collaboration schemes.

The key to realizing the application of aqueous electrolytes to extreme environments lies in rational constraints on active water. Herein, a strategy for local aggregation electrolyte (LA-Zn(OTf)2) with dynamic anchoring of active H2O is proposed and achieved by precisely regulating the molecular weight and addition amount of organic long chains enriched with hydrogen-bond acceptors. The results show that the saturated vapor pressure of LA-Zn(OTf)2 is reduced by 16% at 90°C and it does not freeze at -30°C, achieving a wide operating temperature range of 120°C. In LA-Zn(OTf)2, the local aggregation of Zn2+, solvent water, and ether bonding groups form a contact ion pair (CIP) structure, which enables rapid and stable deposition of Zn metal. Moreover, a stable organic-inorganic solid electrolyte interface (SEI) is formed to suppress corrosion and hydrogen evolution. At room temperature, the Zn|LA-Zn(OTf)2|Zn symmetric cell is stably cycled for over 4000 h at 1 mA cm-2. At the extreme temperatures of 90 and -30°C, the Zn|LA-Zn(OTf)2|NVO full cells achieve stable cycling more than 1400 and 2000 cycles at 0.5 A g-1, respectively, and the capacity retention rates are 70.1% and 80.5%, respectively.

Abstract Although polymer electrolytes have shown great potential in solid‐state lithium metal batteries (LMBs), the polymer chain segments anchor the movement of lithium ions (Li + ), which induces the low ionic conductivity of the electrolytes and limits their application. Herein, a strategy of harnessing ion‐dipole interactions is proposed to liberate lithium ions from polymer chains. The adiponitrile (ADN) molecular dipole with strong bond dipole moment (C≡N, 11.8 × 10 −30 C m) is introduced into the polyvinylidene fluoride‐co‐hexafluoropropylene (PVDF‐HFP) polymer matrix, achieving an electrolyte with high ionic conductivity of 5.1 × 10 −4 S cm −1 at 30 °C. It is demonstrated that the strong ion‐dipole interaction between C≡N and Li + weakens the ion‐dipole interaction of F···…Li + , facilitating Li + dissociation and liberating Li + from polymer chains. Moreover, a hybrid and unsaturated solvation structure is formed with the ADN molecular dipole, PVDF‐HFP polymer chain, and TFSI − anion, corresponding to the solvent‐separated ion pair (SSIP) solvation structure. Thus, the obtained electrolyte realizes high ionic conductivity and lithium‐ion transference number (0.74). Consequently, the assembled lithium symmetric cell delivers stable Li stripping/plating reversibility over 900 h. Additionally, the Li|LiFePO 4 full cells exhibit long‐term cycling stability at 0.5 C over 300 cycles with a capacity retention of 96.4% and ultralong cycling of 1000 cycles at a high rate (5 C).

Abstract Lithium‐ion batteries (LIBs) have emerged as highly promising energy storage devices due to their high energy density and long cycle life. However, their safety concern, particularly under thermal shock, hinders their widespread applications. Herein, a temperature‐insensitive electrolyte (TI‐electrolyte) with exceptional resistance to thermal stimuli is presented to address the safety issues arising from the lack of thermal abuse tolerance in LIBs. The TI‐electrolyte is composed of two phase‐change polymers with differentiation melting points (60 and 35°C for polycaprolactone and polyethylene glycol respectively), delivering a wide temperature‐resistant range. It is demonstrated that the TI‐electrolyte possesses a heat capacity of 27.3 J g −1 . The crystalline region in the TI‐electrolyte shrinks when confronted with above‐ambient temperature, absorbing heat to unlock molecular chains fixed in the crystal lattice, becoming amorphous. Notably, the Li||LFP pouch cell delays 3 valuable minutes to achieve the same temperature as conventional liquid electrolytes (LE) when subjected to thermal shocks, paralleling with the simulation results. Moreover, symmetrical Li||Li cell cycles stably for over 600 h at 0.1 mA cm −2 , and Li||LFP full cell demonstrates excellent electrochemical performance, with a capacity of 142.7 mAh g −1 at 0.5 C, thus representing a critical approach to enhancing the safety of LIBs.

A bionic ion pump interface is developed by introducing acetylated proteins (α-HP ace ) with strong Zn 2+ recognition ability.

Abstract Stable operation in the all‐climate condition is a practical pursuit of the development of high‐performance sodium metal batteries (SMBs), however, blocked by the instable interphases and slow kinetics of metallic anode. Herein, a unique multicomponent Na 15 Sn 4 /NaF@Na composite anode is specially designed by mechanical rolling method, in which Na 15 Sn 4 can lower the nucleation barrier and promote the uniform deposition of Na + , while NaF can prevent electron tunneling and stabilize the interface in the commercially available ester electrolyte, finally enhance performance of the cell. The synergistic manipulated interface by the composite anode can not only facilitate a high stripping/plating capacity and ultralong lifespan without dendrite formation, but also endow the full SMB an ultrafast charging capability and outstanding low‐temperature performance: The Na 15 Sn 4 /NaF@Na||NVP full cell operates stably for 1175 cycles at an ultrahigh current density of 100 C with 80% capacity retention at room temperature, and maintains stability over 1000 cycles at −20 °C with 97.9% capacity retention. Moreover, the remarkable stability of the full cell at the extreme low temperature of −40 °C or even under the extreme temperature shock, combined with the impressive performance of the pouch cell validly demonstrate the practical application aspect of Na 15 Sn 4 /NaF@Na composite anode.