Design and synthesis of effective electrocatalysts for hydrogen evolution reaction in alkaline environments is critical to reduce energy losses in alkaline water electrolysis. Here we report a hybrid nanomaterial comprising of one-dimensional ultrathin platinum nanowires grown on two-dimensional single-layered nickel hydroxide. Judicious surface chemistry to generate the fully exfoliated nickel hydroxide single layers is explored to be the key for controllable growth of ultrathin platinum nanowires with diameters of about 1.8 nm. Impressively, this hybrid nanomaterial exhibits superior electrocatalytic activity for hydrogen evolution reaction in alkaline solution, which outperforms currently reported catalysts, and the obviously improved catalytic stability. We believe that this work may lead towards the development of single-layered metal hydroxide-based hybrid materials for applications in catalysis and energy conversion. There is extensive interest in the design of efficient electrocatalysts for hydrogen evolution. Here, the authors show that exfoliated single-layer nickel hydroxide can be used for the controllable surface growth of platinum nanowires, and evaluate the electrocatalytic performance of the composite material.

More than just an empty shell: Multishelled Co3O4 microspheres were synthesized as anode materials for lithium-ion batteries in high yield and purity. As their porous hollow multishell structure guarantees a shorter Li+ diffusion length and sufficient void space to buffer the volume expansion, their rate capacity, cycling performance, and specific capacity were excellent (1615.8 mA h g−1 in the 30th cycle for triple-shelled Co3O4; see graph). As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

A scalable solution-based approach is developed to controllably grow PPy ultrathin films on 2D MoS2 monolayers. When these sandwiched nanocomposites are utilized as supercapacitor electrodes, a record high specific capacitance, remarkable rate capability, and improved cycling stability are achieved, offering a feasible solution to create the next generation of energy-storage device with superior power density and energy density.

Non-Pt noble metal clusters like Au clusters are believed to be promising high performance catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) at the cathode of fuel cells, but they still suffer big problems during the catalysis reactions, such as a large amount of the capping agents being on the surface and easy occurrence of dissolution and aggregation. To overcome these obstacles, here, we present a novel and general strategy to grow ultrafine Au clusters and other metal (Pt, Pd) clusters on the reduced graphene oxide (rGO) sheets without any additional protecting molecule or reductant. Compared with the currently generally adopted nanocatalysts, including commercial Pt/C, rGO sheets, Au nanoparticle/rGO hybrids, and thiol-capped Au clusters of the same sizes, the as-synthesized Au cluster/rGO hybrids display an impressive eletrocatalytic performance toward ORR, for instance, high onset potential, superior methanol tolerance, and excellent stability.

A novel and general method is proposed to construct three-dimensional graphene/metal oxide nanoparticle hybrids. For the first time, it is demonstrated that this graphene-based composite with open pore structures can be used as the high-performance capacitive deionization (CDI) electrode materials, which outperform currently reported materials. This work will offer a promising way to develop highly effective CDI electrode materials. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.