由于硫陰極(正極)的高理論能量密度，鋰硫電池有望取代現(xiàn)有的鋰離子電池。不幸的是，低效的氧化還原反應(yīng)和“穿梭效應(yīng)”阻礙了它們的商業(yè)發(fā)展。將高性能納米結(jié)構(gòu)的硫主體材料組裝到硫陰極中是一種可行的解決方案。然而，在不同的溫度和條件下，制造主體材料和制備硫陰極涉及復(fù)雜的、多步驟的和勞動(dòng)密集型的過程，引起了對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的效率和成本的關(guān)注。
在此，香港科技大學(xué)Mitch Guijun Li提出了一步激光打印策略來制備高性能的集成硫陰極。
文章要點(diǎn)
1）在高產(chǎn)量激光脈沖照射過程中，前體供體被激活，產(chǎn)生噴射顆粒，其包括原位合成的埃洛石基混合納米管、硫和葡萄糖衍生的多孔碳。在激光印刷之后，將包含主體材料、活性材料和導(dǎo)電組分的復(fù)合層均勻地涂覆到碳布受體上，形成集成的硫陰極。
2）激光印刷的硫陰極在循環(huán)測(cè)量期間表現(xiàn)出高可逆容量和低容量衰減。此外，激光打印的高負(fù)載樣品在硬幣型和袋型鋰硫電池中都表現(xiàn)出高性能。這一策略將簡(jiǎn)化鋰-硫電池行業(yè)的制造過程以促進(jìn)其他電池研究的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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).
DOI：10.1038/s41467-025-57755-0
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57755-0
