Adjustable 2D layered MXenes hold considerable promising as anode materials for sodium-ion batteries. However, the serious self-stacking and volume variation during sodium-ions insertion/extraction processes inevitably result in inferior rate capability and terrible cycle stability. Herein, we report a novel and effective "molecular riveting" strategy to simultaneously adjust the interlayer spacing and stabilize layered structure of Ti3CN (TCN), which is realized by riveting L-Aspartic acid/L-Glutamic acid/L-2-Aminoadipic acid (LAA/LGA/L2AA, abbreviated as LXA) molecules into interlayers of TCN (named as LAA-TCN/LGA-TCN/L2AA-TCN and abbreviated as LXA-TCN) to form strong amido (HN-C = O) bonds. The riveted LXA molecules between the interlayer of TCN contribute double effects of pillar and strain, achieving the maximum utilization of the 2D layered TCN. As consequences, the interlayer spacing of TCN can be broadened from 1.04 nm to 1.31 nm via altering the carbon chain length of LXA molecules, and the Na+ migration barrier can be reduced from 0.71 eV to 0.08 eV. Meanwhile, the L2AA-TCN with maximum interlayer spacing exhibits a significantly improved reversible capacity of 121.7 mAh/g (45.0 mAh/g for TCN) at 1.0 A/g. The constructed L2AA-TCN//NVP sodium-ion battery (SIB) displays excellent cycle stability with the capacity-retention of 96.6 % after 200 cycles at 10 C. This work opens a new way to broaden interlayer spacing and hinder enormous volume variation of 2D layered MXenes.

Despite the high cost-effective potential of using suction caisson anchors for mooring floating facilities for harvesting various marine resources, it is not being considered in sites with calcareous sediments largely due to the lack of understanding of anchor-sand interaction, particularly where sand particles are prone to breakage. This paper reports the behaviour of suction caisson anchors under inclined monotonic loading in medium dense to dense calcareous sands. Three-dimensional finite element simulations were conducted using a recently presented modified Mohr-Coulomb model incorporating particle breakage (MMC-PB). The MMC-PB model was validated against centrifuge test data, with good agreement obtained. Extensive parametric analyses were then carried out varying sand relative density, caisson geometry, padeye location, and loading angle. Soil failure mechanisms were exposed, and the distribution of particle breakage was tracked and quantified, to provide insight into the behaviour of suction caisson anchors. Anchor capacity under inclined loading was presented as failure envelopes expressed in terms of dimensionless vertical (V) and horizontal (H) components of anchor resistance. A calculation framework was proposed distilling 360 numerical simulations into easy-to-use equations for developing routine V-H failure envelopes. The understanding and framework will provide confidence in designing suction caisson anchors in calcareous sand.

The LLTO|LiIn 2 interface exhibits a reduced binding affinity of Li + with the surrounding oxygen atoms compared to the LLTO|Li interface, resulting in a lower diffusion barrier and facilitating efficient Li + transport.

To prepare polymer foams with low‐density and high‐energy absorption efficiency, this study designs epoxy foaming experiments employing the Box–Behnken method and investigates the impact of process parameters on the microscopic geometric parameters and uniaxial compression response of foam. Finite element analysis models are created to investigate the microscale deformation mechanism. The main results are as follows: 1) The average equivalent cell diameter is significantly affected by foaming temperature and foaming agent content, while cell wall thickness is more influenced by the foaming agent content and the precuring time. 2) The compression response is most significantly affected by foaming temperature, followed by foaming agent content, with precuring time showing less significant influence. The differences in the stress–strain curves during various stages of deformation are due to the buckling of cell walls and the subsequent collapse of cells. 3) Density exhibits a highly positive correlation with strength and modulus while showing a relatively high negative correlation with energy absorption efficiency. Based on these findings, process parameters are optimized using the Hooke–Jeeves algorithm and experimentally validated, demonstrating the reliability of the optimization strategy. The experimental design and process parameter optimization strategy can be applied to other polymer foaming research.