锂硫电池有望取代现有的锂离子电池，因为硫正极具有较高的理论能量密度。然而，不充分的氧化还原反应和“穿梭效应”阻碍了其商业化发展。
基于此，2025年3月10日，香港科技大学李桂君等人在国际期刊Nature Communications发表题为《Single-step laser-printed integrated sulfur cathode toward high-performance lithium–sulfur batteries》的研究论文。
将高性能纳米结构硫宿主材料组装到硫正极中是一种可行的解决方案。但制备宿主材料和硫正极涉及复杂、多步骤且劳动密集型的过程，需在不同的温度和条件下进行，这引发了在实际生产中对效率和成本的担忧。
在此，研究人员提出了一种单步激光打印策略，用于制备高性能一体化硫正极。在高通量激光脉冲照射过程中，前驱体供体被激活，产生包含原位合成的高岭土基混合纳米管、硫和葡萄糖衍生多孔碳的喷射颗粒。激光打印后，含有宿主材料、活性材料和导电成分的复合层均匀地涂覆在碳纤维受体上，形成一体化硫正极。激光打印的硫正极在循环测试中表现出高可逆容量和低容量衰减。此外，激光打印的高载量样品在扣式和软包锂硫电池中均表现出高性能。
这一策略将简化锂硫电池产业的制造工艺，并为其他电池研究的进步提供启发。
Yang, R., Chen, Y., Pan, Y. et al. Single-step laser-printed integrated sulfur cathode toward high-performance lithium–sulfur batteries. Nat Commun 16, 2386 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57755-0
