科研人物专访：固态电池卡在“界面”上的这十年，他说最难的不是科学问题
约的下午四点。他迟到了二十分钟，推门进来先道歉：上午装的那批电池有几颗漏气，拆开看了半天。
“一塌糊涂。”他把笔记本往桌上一放，顿了顿，“也不能这么说，还剩三颗活着，够我明天接着测。”
这就是陆铭。某高校能源材料学院的教授，做硫化物固态电解质与正极的界面，做了快十年。见面之前我翻了他近五年的文章，国际顶刊上有几篇，被引也不算低。但他自己对这个不太感冒——“文章是文章，电池是电池。”
这行最不缺的就是漂亮数据
固态电池这几年有多热，不用我多说吧。丰田、日产、三星SDI在喊时间表，国内的宁德时代、清陶、卫蓝也都在推。资本市场更热闹，隔三差五就是一轮融资。
但你要是真去问做电解质的人，十有八九会跟你说同一句话：材料本身其实没那么难，难的是界面。
陆铭给我画了个很糙的图。纸上是个三明治，中间那层是硫化物电解质，两边是正极和锂负极。“道理简单得很。你把三层叠起来，加点压力，通上电，完了。”
“完了？”
“完了。然后你就发现它不好好干活。”他笑。
问题出在哪儿？固-固接触。液态电池里，电解液能自己渗进正极颗粒的每一条缝，你根本不用操心润湿这件事。固态不一样，两块固体碰在一起，看着贴上了，实际接触面积可能只有六七成。剩下的空隙，就是电阻，就是应力集中点，就是副反应的温床。
更麻烦的是充放电的时候，正极颗粒会胀、会缩。体积一变，原来贴得好好的界面就裂。裂开之后呢？接触更差，局部电流密度飙升，然后……你懂的，锂就跑到不该去的地方了。
硫化物固态电解质与正极界面接触失效微观形貌扫描电镜图
他说这段话的时候语速特别快，像憋了很久终于有人问。
“所以我们这一行，很多时候不是在设计新材料，是在跟力学、跟应力、跟一堆看起来根本不像化学问题的问题死磕。”
学生发来一张不该出现的图
学生发来一张不该出现的图
2021年，他组里一个博士生做原位实验，用同步辐射纳米CT扫描循环中的固态电池。本来是想看裂纹怎么长的。
结果扫出来的东西对不上。
按当时的共识，电池失效主要因为锂枝晶沿着电解质内部的晶界或孔洞穿透，从负极一路捅到正极，短路。教科书是这么写的，文章也是这么发的。
但那个学生扫了十几个样品，发现有些电池在短路之前，电解质的体相内部就出现了锂。不是沿着晶界，是在晶粒里面，散着的。
“我第一反应是他把样品搞脏了。”陆铭说，“真的。我当时让他重做，重做了两遍，数据还是那样。”
那段时间组会气氛很差。三个月的争论，有人说是制样引入的污染，有人说是CT分辨率不够造成的伪影，还有人直接怀疑仪器坏了。
最后一刀切下去，是因为一个很笨的办法：他们换了一种电解质成分，把电子电导率降下来，其他参数尽量不动。结果，体相析锂明显减少。
这就说得通了。电子，而不是锂离子，先跑进了电解质内部。电子在体相里把锂离子还原成金属锂，锂从里面长出来——不是捅穿，是从里头撑裂。
“这事儿发出来之后，有人同意，有人不同意。”他摊手，“正常。我也不觉得我们就把问题解决了，我们只是把‘短路’这个词拆得细了一点。”
“细一点”这三个字，他说得挺重。
产业界敲门的方式，这两年变了
以前是学术会议结束，有企业的人过来换名片，寒暄两句，没了。
现在不一样。带具体参数来的。堆叠压力能做到多少兆帕、循环到什么程度开始掉容量、产线良率卡在哪一步——全是硬问题，没法用“机理尚不明确”糊过去。
全固态电池循环测试压力夹具与电化学工作站实验装置图
我问他，学界和产业界现在的差距到底在哪儿。
他想了想。“学术上我们关心的是，为什么会这样。产业上关心的是，怎么让它别这样，而且成本还得能接受。”
“这两件事经常打架。”
举个例子。硫化物电解质对压力极其敏感，实验室里往往用几个兆帕甚至几十兆帕的压力夹着电池测数据，测出来很漂亮。可真实电芯里，你不可能一直用夹具压着，还得算模组重量、成本、循环过程中的压力衰减。
“所以我们有些文章，说实话，产业界看了会摇头。”他倒是很坦然，“我理解。但我还是觉得，先把机理讲清楚，比急着报个高数字有用。不然过两年，数字全得推翻。”
这话不讨喜。尤其在一个所有人都在赶时间表的行业里。
固态电池软包电芯叠片装配实验室实景照片
他不太想聊的那部分
他不太想聊的那部分
我提了一句经费。
他停了两秒。“聊这个干嘛。”
然后又自己接上了。现在组里二十来个人，真正能沉下心做一个三到五年周期课题的，不多。博士四年，前两年摸索，第三年出点东西，第四年写论文、找工作。你让他去做一个可能三年都发不出文章的方向，他敢，我也不敢。
“我招人的时候会问，你想做什么。十个里面有八个说想做固态电池。”他笑了一下，“我再问为什么，一半说因为热门。”
“那你怎么回？”
“我说，热门这个东西，等你想清楚的时候它就凉了。”
他后来跟我讲了个细节。组里那个发现体相析锂的博士生，毕业的时候去了企业，做的是完全不一样的方向。“挺好，”他说，“人各有路。”
语气里有点什么东西，说不清。遗憾？不太像。更像是——算了。
最后我问，这块电池到底什么时候能上车
他反问：“你说的‘上车’，是装到车里卖，还是装在测试车里跑？”
“卖。”
“那我不知道。”他很干脆，“2027也好，2030也好，我一个做界面的，说这个不负责任。”
但他补了一句。“不过我可以告诉你一件事。这十年，我从一开始觉得问题快解决了，到现在觉得问题越来越多。问题变多，其实是好事。说明你以前根本没看清。”
临走的时候他看了眼手机，说电池测完了，得回去收数据。
“三颗还活着呢。”