Biochar has been increasingly used as a method for C sequestration and soil improvement. To understand how feedstock and pyrolysis conditions affect biochar characteristics, we investigated two wood-based biochars (bamboo and elm) and five crop-residue-based biochars (wheat straw, rice straw, maize straw, rice husk, and coconut shell), which were pyrolyzed at 500 or 700 °C and remained at that temperature for 4, 8, and 16 h under oxygen-limited conditions. For a given feedstock, increasing pyrolysis temperature from 500 to 700 °C resulted in increases in ash content, BET surface area, pH, and total P and Ca contents (P < 0.05) and decreases in yield, cation exchange capacity (CEC), total acid, and total N (P < 0.01). Prolonging residence time (from 4 to 8 or 16 h), the BET surface area and ash content of biochars increased (P < 0.05), whereas the yield decreased (P < 0.01). Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis showed that more recalcitrant and aromatic structures were formed in the biochars with increased temperature. The three straw-based biochars consistently exhibited far greater ash percentage (14.5–40.3 wt %), CEC (14.1–34.8 cmol kg–1), and the contents of total N (0.24–2.81 wt %), P (0.60–8.41 wt %), Ca (0.63–1.48 wt %), and Mg (0.24–0.63 wt %) and generally had higher yield (19.0–37.6 wt %), pH (9.2–11.1), and contents of total acid (0.15–0.53 mmol g–1), C (41.7–55.1 wt %), Na (0.27–6.72 wt %), and K (6.56–28.1 wt %) than the two wood-based biochars. The BET surface area of straw-based biochars with 700 °C pyrolysis temperature could be mostly as high as 112–378 m2 g–1, a comparable level with that of wood-based biochars. Despite the high variability in biochar properties, these results demonstrate that biochars from crop straw may be more effective and desirable for improving soil fertility and C sequestration in Chinese vast soils.

This article presents a dual-additive strategy for synthesizing a high-performance solid polymer electrolyte, addressing the trade-off between ionic conductivity and interfacial stability.

Polycarbonate-based solid electrolytes exhibit a high dielectric constant and remarkable oxidation resistance; nervertheless, their development is constrained by low room-temperature ionic conductivity and poor electrode compatibility. To overcome these challenges, a solid polymer electrolyte (PVT) was designed containing carbonate and fluorinated side chain structures through an in situ copolymerization strategy. This structure not only enhances lithium salt dissociation and ion migration but also forms a stable LiF interface on the lithium metal anode. The PVT electrolyte demonstratesa high ionic conductivity of 1.71 × 10–4 S cm–1 at 30 °C, surpassing that of PVE electrolyte (without F-containing chain segments, 1.23 × 10–4 S cm–1). The Li|PVT|Li cell can cycle for more than 1200 h at 0.1 mA cm–2-0.1 mAh cm–2, while the Li|PVE|Li cell operates for only 1000 h. Moreover, the capacity retention rate of Li|PVT|LFP cells remains above 80% after 200 cycles at 25 °C and 0.1C.