通过独特自由基介导的固-液-固路径调控硫还原，实现高倍率水系锌-硫电池

背景：水系锌-硫电池因高理论能量密度、低成本和安全性，成为大规模储能的理想选择，但受限于硫正极反应动力学缓慢、导电性差及固-固转化路径（S/ZnS）导致的极化大、倍率性能差。传统碘基添加剂存在聚碘离子穿梭和锌负极腐蚀等问题。研究目的：吉林大学张红、鹿可、杨春成教授团队提出基于三甲基碘化亚砜（TMSOI）电解液添加剂的新策略，旨在通过原位生成TMSO*自由基，构建高效的固-液-固硫转化路径，降低反应能垒并提升动力学。结论：DFT计算和原位表征证实，TMSO*自由基与多硫化物发生轨道耦合和电子转移，将反应能垒从2.71 eV降至1.96 eV，并诱导生成可溶性多硫化物中间体，突破传统固-固限制。该电池在0.1 A g-1下实现1728 mAh g-1容量和0.42 V低过电位，在15 A g-1下循环800圈后容量保持率达80.21%，软包电池能量密度约95 Wh kg-1，为高倍率、长寿命水系锌-硫电池提供了新途径。