图为山东科技大学能源学院“锂想生活”科创团队成员在安装测试锂电池回收设备。受访单位供图 |
◎本报记者 宋迎迎 通讯员 韩洪烁
10月11日,在山东绿能环宇低碳科技有限公司生产车间内,一体化锂电池回收处理设备快速运转,源源不断地将报废锂电池“变废为宝”。“多亏了山东科技大学学生创新团队研发的新技术,让我们更加高效、安全地分选处置退役锂电池。”该公司董事长刘晓辉介绍,公司使用山东科技大学能源学院“锂想生活”科创团队研发的一体化锂电池回收处理技术后,废旧锂电池浮选分离效率提高35%,金属靶向浸出率提高26%。
山东科技大学能源学院“锂想生活”科创团队成立于2018年,由35名在校生组成,其中,博士生5人、硕士生20人、本科生10人。团队成立6年多来,研发了带电和热解一体破碎、柔性脱粉、纳米气泡浮选、多元螯合浸出等一系列创新技术,破解了制约锂电池回收行业发展的难点。
近年来,随着我国新能源汽车的快速普及,动力锂电池即将面临大规模“退役”局面。“然而,锂电池回收利用技术尚不成熟,传统回收方式工艺复杂、能耗高、排放高,还会带来二次污染,难以满足市场需求。”“锂想生活”科创团队骨干成员、山东科技大学能源学院博士研究生聂春晨告诉记者,2018年,团队成员在企业实习时,发现“退役”锂电池回收存在诸多问题。
“废旧锂电池中含有的锂、镍、钴、锰、铜、铝等金属元素,我们可以将锂电池回收设备按照不同特性搭配,打造一个锂电池回收‘机器管家’。”在实习结束后,团队成员进行了一场“头脑风暴”,并达成共识——开发一种简单、便捷、环保又高效的回收方式,让报废锂电池变成优质的“城市矿山”。
在老师的指导下,团队成员正式开始科创“接力长跑”。他们除了上课,其余时间就待在实验室、会议室查资料、做实验、测数据、写报告、谈方案。他们不断从固废处理相关科研项目中汲取养分,还邀请在“退役”锂电池清洁分选方面有实战经验的教授进行指导。
假期期间,“锂想生活”科创团队来到企业生产车间,不断发现问题、优化思路。“锂想生活”科创团队负责人、山东科技大学能源学院硕士研究生蒋思奇告诉记者,他们先后深入杰瑞环保科技有限公司等30余家企业的锂电池分选车间进行现场调研,仔细了解废旧锂电池处理设备的实际运行情况,掌握生产过程中存在的问题和难题。
2022年6月,在山东科技大学大学生创新创业项目的支持下,“锂想生活”科创团队完成《未来城市矿山——低碳循环利用新质“锂”量领跑者》项目书。历时2000多个日夜,经过1000多次实验和改进,团队研发出具有自主知识产权的一体化环保破碎机、纳米气泡恒温浮选机和多元螯合浸出槽,形成独特的“退役”锂电池回收体系,为“退役”锂电池处理企业提供了高效、环保、安全的解决方案。
依托这些技术,团队注册成立了青岛辰曦月阁循环科技有限公司。今年年初,团队受北辰先进循环科技有限公司的委托,为该公司优化了回收技术。现场试验表明,使用优化后的一体化锂电池回收处理技术后,有价金属回收率较之前提高了19%,每吨处理成本降低6000元。
“我们的目标是进一步做深、做细一体化锂电池回收技术,将其拓展成通用技术,用这种模式实现锂电池全部资源再利用。”团队指导老师周尚涛说。这半年来,“锂想生活”科创团队对设备进行了多次迭代升级,以期实现锂电池完全无害化回收利用。
目前,团队成员在“退役”锂电池资源化利用相关领域发表31篇高水平论文,获得3项授权专利,获得140余项省级及以上科创竞赛奖励。团队已经为两家企业直接提供技术和设备支持,与16家企业达成合作协议,技术方案得到10余家单位的青睐。