作者:刘如楠 来源:中国科学报 发布时间:2023/5/13 10:24:12
选择字号:
孙峙:7年磨一剑,让退役锂电池“上岗再就业”

 

7年前,打算回国的孙峙没想太多,导师的一句“过程工程所和你的方向契合,正好回这儿来。”就把他从8000公里外“拉”了回来,甚至连具体的工作内容、岗位都没谈。

7年后,孙峙是中国科学院过程工程研究所研究员、环境资源化技术课题组关键金属循环利用方向负责人,他与团队一起研制出退役锂电循环利用的核心设备和产品,形成了成套技术新体系,在行业龙头企业应用并建成示范工程。

  ?

孙峙 受访者供图

回国:“我想把科研成果真正应用到产业中去”

近年来,新能源汽车逐渐深入到人们日常生活中,目前保有量达1310万辆,市场渗透率达27.6%。随之而来的便是动力电池的更新换代,通常5-8年后,电池性能会加速衰减,而退役下来的锂离子电池也就成了“废物”。

孙峙所在团队多年来的研究,就围绕着这些“废物”展开,希望通过技术手段尽可能将这些“废物”“吃干榨净”。

“锂离子电池中的部件多、成分杂。既包含多种有价金属、又有多种污染物,还可能残余电能,具有资源-环境-安全三重属性。”孙峙对《中国科学报》说,“比如为了安全等考虑,电池通常会制造得非常‘结实’,这必然会给回收带来困难。”

因此,高效循环利用一直是废锂离子电池回收企业面临的难题。

2016年,孙峙刚从荷兰回国,“如果不回来,在学校里按部就班地做科研、晋升,可能一眼就能望到未来几十年的生活。”孙峙说,“我想干点事情,想把科研成果真正应用到产业中去。”

就这样,他接下了退役锂电循环利用的任务。

经过7年的攻关,孙峙所在团队从前期预处理、中期梯级提取、后期废水循环处理等方面着手,打通了退役锂电循环利用的全流程,形成了成套的技术新体系,在宁德时代邦普循环、浙江华友等行业龙头企业应用和建成示范工程,并推广到“一带一路”国家。

科研:“新技术的研发是个漫长的过程”

“锂电池中包含多种的金属及氧化物,但其反应活性、结合力都存在差异,利用这种差异,我们可以将所需的金属元素提取出来,也就是梯级提取。”孙峙表示,在实验室里完成克级试验后,他们逐渐扩展到百公斤级、千吨级。

就在千吨级的中试试验中,他们遇到了前所未有的挑战。

“在实验室中,我们大都用代表性废料做测试,但到了处理车间,废料来源不同,复杂度明显更高。比如三元锂电池的废料,其镍钴锰锂氟有机物的含量明显不同。”孙峙说。

如何使整个设备和技术体系能适应不同的废料?只能依靠科研人员和企业技术人员反复磨合试验。

一次,在一家企业做中试试验时,他们发现,物料反应过程中总会伴随有潜在安全隐患的气体产生。“在实验室中,由于规模较小,产生的气体也少,对整个试验并无影响。直到千吨级的试验,我们才关注到这个问题。”孙峙解释。

为了消除气体,他们做了一系列的尝试,调整参数、改变设备结构、增加添加剂……整个团队忙活了好几个月,最终通过诱发化学反应解决了这个问题。

让人意想不到的,还有管道堵塞的问题,有时一个小阀门就可能堵塞物料、影响整个处理线的效率。

“新技术的研发是个漫长的过程,从实验室到产业化有时很复杂,常常需要我们推翻已有的设计、重新寻找出路。”孙峙说,而当看到研发的设备高效运转,真正帮助到企业时,“我非常有成就感”。

带队:“即使再优秀,靠一个人也做不成事情”

在外学习、工作了9年后,孙峙回到祖国。对他而言,这是个全新的开始,工作方式、交往方式都要从头学起。“最初经常犯错,也会有一些压力。我就主动跟大家沟通交流,学习别人的做法,慢慢让自己适应集体。”孙峙说。

他提到最初写项目申请书的过程,“写完后,张懿院士和曹宏斌老师仔细帮忙修改,从实施思路到语言表述,给了我极大的帮助。”

受益于整个团队团结、互助的氛围以及曹宏斌老师等的大力支持,孙峙的科研工作也逐渐步入正轨。

后来,成为关键金属循环利用方向负责人的他,也格外注重成员间的沟通合作,遇到了困难或问题,他总是把大家召集到一起,共同探讨解决方案。“我们这种做应用基础研究的,即使再优秀,靠一个人也做不成事情,必须依靠团队。”

退役锂电的预处理方案,便是大家群策群力的结果。一年多的时间里,整个团队不断优化设计,最终研发出的形貌调控设备,在对锂电池进行加热升温的同时,增加机械力的撞击,使金属材料形成球状,自动剥离出来。这样既解决了预处理的粘结问题,又有助于下一流程的分选。后来,这一做法被多家企业采纳。

为了帮助企业尽快解决难题,孙峙和同事们常常要在企业和研究所之间来回跑。近几年,企业所在地的疫情一发生变化,大家的工作计划就要随之改变。“企业催得急、事情一多,谁都会有些压力。可既然答应人家了,就要好好做,积极面对。”孙峙说。

有一次,需要他紧急处理一个技术问题,“从吃完晚饭到第二天早上,12个小时没挪动,一口气解决了。”他说。

像这样的经历还有很多,“当沉浸在科研攻关中的时候,时间不知不觉就过去了,我感受到的全是快乐。”孙峙对《中国科学报》说。

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
40亿年前生命如何产生?室温水中找答案 国之重器“神农设施”启动建设
另辟蹊径开发“水稻癌症”新型杀菌剂 高稳定太赫兹半导体双光梳研究获新突破
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文