Abstract The rational design of an efficient and inexpensive electrocatalyst based on earth‐abundant 3d transition metals (TMs) for the hydrogen evolution reaction still remains a significant challenge in the renewable energy area. Herein, a novel and effective approach is developed for synthesizing ultrafine Co nanoparticles encapsulated in nitrogen‐doped carbon nanotubes (N‐CNTs) grafted onto both sides of reduced graphene oxide (rGO) (Co@N‐CNTs@rGO) by direct annealing of GO‐wrapped core–shell bimetallic zeolite imidazolate frameworks. Benefiting from the uniform distribution of Co nanoparticles, the in‐situ‐formed highly graphitic N‐CNTs@rGO, the large surface area, and the abundant porosity, the as‐fabricated Co@N‐CNTs@rGO composites exhibit excellent electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) activity. As demonstrated in electrochemical measurements, the composites can achieve 10 mA cm −2 at low overpotential with only 108 and 87 mV in 1 m KOH and 0.5 m H 2 SO 4 , respectively, much better than most of the reported Co‐based electrocatalysts over a wide pH range. More importantly, the synthetic strategy is versatile and can be extended to prepare other binary or even ternary TMs@N‐CNTs@rGO (e.g., Co–Fe@N‐CNTs@rGO and Co–Ni–Cu@N‐CNTs@rGO). The strategy developed here may open a new avenue toward the development of nonprecious high‐performance HER catalysts.

The diffusion of ions in solid materials plays an important role in many aspects of materials science such as the geological evolution of minerals, materials synthesis, and in device performance across several technologies. For example, the realization of multivalent (MV) batteries, which offer a realistic route to superseding the electrochemical performance of Li-ion batteries, hinges on the discovery of host materials that possess adequate mobility of the MV intercalant to support reasonable charge and discharge times. This has proven especially challenging, motivating the current investigation of ion mobility (Li+, Mg2+, Zn2+, Ca2+, and Al3+) in spinel Mn2O4, olivine FePO4, layered NiO2, and orthorhombic δ-V2O5. In this study, we not only quantitatively assess these structures as candidate cathode materials, but also isolate the chemical and structural descriptors that govern MV diffusion. Our finding that matching the intercalant site preference to the diffusion path topology of the host structure controls mobility more than any other factor leads to practical and implementable guidelines to find fast-diffusing MV ion conductors.

A matrix of spinel structures are systematically calculated and evaluated for improved multivalent battery cathode properties.

A Mg full cell with a thiospinel cathode material shows 190 mA h g⁻¹ capacity and relatively stable capacity retention.

Abstract Solid‐state molecular arrangement has been recognized as the most important role in the charge transport properties of organic semiconductors. Although highly ordered molecular stacking is achieved in single crystals, maintaining single‐crystal molecular packing in solution‐processed thin films remains a significant challenge. Herein, a new type of n‐type organic semiconductors based on an asymmetric fluoranthene imide unit is reported, whose intermolecular packing and aggregation behavior in the thin film state can be effectively controlled by regulating the cyano substitution sites and alkyl chain types in the imide group. F10 with cyano groups at 4,9‐sites and branched 2‐ethylhexyl chain encouragingly shows a highly ordered single‐crystal‐like molecular packing in solution‐processed thin film after thermal annealing, and thus the resulting organic field‐effect transistors exhibit impressive charge transport performance, with the electron mobility as high as 0.116 cm 2 V −1 s −1 . This work opens a new avenue for developing high‐performance solution‐processed n‐type semiconductors.

Abstract The distribution of continuous service time in call centers is investigated. A non-Maxwellian collision kernel combining two different value functions in the interaction rule are used to describe the evolution of continuous service time, respectively. Using the statistical mechanical and asymptotic limit methods, Fokker-Planck equations are derived from the corresponding Boltzmann-type equations with non-Maxwellian collision kernels. The steady-state solutions of the Fokker-Planck equation are obtained in exact form. Numerical experiments are provided to support our results under different parameters.

Diffraction-unlimited single-molecule switching (SMS) nanoscopy techniques like STORM /(F)PALM enable three-dimensional (3D) fluorescence imaging at 20-80 nm resolution and are invaluable to investigate sub-cellular organization. They suffer, however, from low throughput, limiting the output of a days worth of imaging to typically a few tens of mammalian cells. Here we develop an SMS imaging platform that combines high-speed 3D single-molecule data acquisition with an automated, fully integrated, high-volume data processing pipeline. We demonstrate 2-color 3D super-resolution imaging of over 10,000 mammalian cell nuclei in about 26 hours, connecting the traditionally low-throughput super-resolution community to the world of omics approaches.