固態(tài)電池商業(yè)化進程長期受制于“固-固界面”接觸難題，這一技術瓶頸被行業(yè)視為阻礙其規(guī)模化應用的核心障礙。傳統(tǒng)液態(tài)電池中，離子可在液態(tài)電解質(zhì)構成的“高速公路”上自由流動，而固態(tài)電池因固體電極與電解質(zhì)間的接觸面存在大量微觀空隙，導致離子傳輸阻力陡增，猶如在布滿坑洼的“石板路”上跳躍行進，效率難以提升。

針對這一頑疾，中國科學院金屬研究所與物理研究所近期分別提出創(chuàng)新解決方案。金屬所團隊通過設計新型聚合物分子，在分子尺度實現(xiàn)電極與電解質(zhì)的“界面一體化”，從根本上消除接觸不良問題。而物理所聯(lián)合華中科技大學、寧波材料所的團隊則另辟蹊徑，開發(fā)出陰離子調(diào)控技術——在硫化物電解質(zhì)中引入碘離子，利用電場驅(qū)動碘離子遷移至電極界面，形成動態(tài)自適應的“富碘界面層”。

該界面層如同具備“自我修復”能力的智能材料，可主動填充電極與電解質(zhì)間的所有縫隙，使兩者始終保持緊密貼合。研究團隊形象地將此過程比作“鐵砂掌”，無需外部加壓即可實現(xiàn)零間隙接觸。實驗數(shù)據(jù)顯示，搭載該技術的全固態(tài)金屬鋰軟包電池在零外壓條件下穩(wěn)定循環(huán)數(shù)百次，性能衰減遠低于同類產(chǎn)品，體積變化率較傳統(tǒng)金屬鋰負極降低60%，耐受壓力范圍擴展至0-50 MPa。

更引人注目的是，該技術體系可支撐電池能量密度突破500瓦時/千克，較現(xiàn)有鋰離子電池提升近一倍。這意味著消費電子設備的續(xù)航時間有望延長兩倍以上，電動汽車的行駛里程也將實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。目前，相關成果已發(fā)表于國際頂級學術期刊《自然》，并獲得新華社等權威媒體的重點報道。

兩項突破性進展的同步發(fā)布，凸顯了中國在固態(tài)電池領域“多路徑并進”的戰(zhàn)略布局。金屬所聚焦聚合物電解質(zhì)體系，追求電池柔韌性與能量密度的雙重提升；物理所聯(lián)合團隊則深耕全固態(tài)金屬鋰體系，致力于實現(xiàn)極致安全與高性能的平衡。這種“雙軌制”研發(fā)模式，通過不同技術路線的協(xié)同探索，顯著提高了攻克全固態(tài)電池商業(yè)化難題的成功概率。