將廢舊鋰電池“變廢為寶”
——記山東科技大學(xué)能源學(xué)院“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)
◎? 韓洪爍
在山東綠能環(huán)宇低碳科技有限公司生產(chǎn)車(chē)間里，一體化鋰電池回收處理設(shè)備快速運(yùn)轉(zhuǎn)，源源不斷地將廢舊鋰電池“變廢為寶”,。
“多虧了山東科技大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新技術(shù)，讓我們更加高效,、安全地分選處置退役鋰電池?！痹摴径麻L(zhǎng)劉曉輝介紹,，公司使用山東科技大學(xué)能源學(xué)院“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一體化鋰電池回收處理技術(shù)后，廢舊鋰電池浮選分離效率提高35%,，金屬靶向浸出實(shí)現(xiàn)浸出率提高26%,。
山東科技大學(xué)能源學(xué)院“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)成立于2018年，由該校35名在校生組成,，其中博士生5人,、碩士生20人、本科生10人,。團(tuán)隊(duì)成立6年多來(lái),，已研發(fā)設(shè)計(jì)了帶電/熱解一體破碎、柔性脫粉,、納米氣泡浮選、多元螯合浸出等一系列創(chuàng)新技術(shù),，破解了制約鋰電池回收行業(yè)發(fā)展的眾多難點(diǎn)堵點(diǎn),。
社會(huì)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)鋰電池回收“痛點(diǎn)”
為什么選擇這個(gè)“賽道”？
“一個(gè)有意義的課題需要從社會(huì)需求出發(fā),，聚焦于解決生產(chǎn)生活中的瓶頸問(wèn)題,。”該團(tuán)隊(duì)骨干成員,、能源學(xué)院博士研究生聶春晨回答,，這源于這個(gè)年輕的科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在一次社會(huì)實(shí)踐時(shí)所發(fā)現(xiàn)的行業(yè)“痛點(diǎn)”。
2018年,，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在一家經(jīng)營(yíng)新能源汽車(chē)廢舊動(dòng)力蓄電池回收及梯次利用的企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí),，發(fā)現(xiàn)“退役”鋰電池回收過(guò)程在安全、效率,、環(huán)保方面都存在缺陷,。
“廢舊鋰電池中有可觀的鋰、鎳,、鈷,、錳,、銅、鋁等金屬元素,，是寶貴的資源,，我們?yōu)槭裁床粚囯姵鼗厥赵O(shè)備的不同特性搭配起來(lái)，塑造一個(gè)鋰電池回收‘機(jī)器管家’呢,？”在實(shí)習(xí)結(jié)束返校的大巴車(chē)上,，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一場(chǎng)“頭腦風(fēng)暴”。經(jīng)過(guò)一番討論后,，大家達(dá)成了共識(shí)——開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單,、便捷、環(huán)保又高效的回收方式,，讓廢舊鋰電池變成優(yōu)質(zhì)的“城市礦山”,。
鋰電池傳統(tǒng)回收方式工藝復(fù)雜，高能耗,、高排放,，還會(huì)帶來(lái)二次污染。想要改變回收方式,，對(duì)一群沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)性很高,。
返校后，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在老師的指導(dǎo)下,，正式開(kāi)始科創(chuàng)“接力長(zhǎng)跑”,。除了上課，團(tuán)隊(duì)成員其余時(shí)間就待在實(shí)驗(yàn)室,、會(huì)議室里,，查資料、做實(shí)驗(yàn),、測(cè)數(shù)據(jù),、寫(xiě)報(bào)告、談方案,。團(tuán)隊(duì)30多人也紛紛參與到固廢處理相關(guān)科研項(xiàng)目中汲取養(yǎng)分,，并邀請(qǐng)?jiān)趶U舊鋰電池清潔分選方面有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的教授指導(dǎo)他們的研發(fā)項(xiàng)目。
每到假期,，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)還跑到企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間里,，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、優(yōu)化思路,?！颁囅肷睢笨苿?chuàng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、山東科技大學(xué)能源學(xué)院礦物加工工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生蔣思奇介紹，他們先后到杰瑞環(huán)?？萍加邢薰镜?0余家企業(yè)的鋰電池分選車(chē)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,，深入了解廢舊鋰電池處理設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況，掌握生產(chǎn)過(guò)程中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和難題,。
2022年6月,，在山東科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的支持下，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)完成了《未來(lái)城市礦山——低碳循環(huán)利用新質(zhì)“鋰”量領(lǐng)跑者》項(xiàng)目書(shū),，找到了讓廢舊鋰電池成為優(yōu)質(zhì)“城市礦山”的創(chuàng)新“金點(diǎn)子”,，當(dāng)初的“選題”開(kāi)始邁向現(xiàn)實(shí)。
一體化處理技術(shù)讓廢舊鋰電池“退而不廢”
歷時(shí)2000多個(gè)日夜,、實(shí)驗(yàn)分析1000多次,、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研300多次、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)1000多次,，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)終于研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一體化環(huán)保破碎機(jī),、納米氣泡恒溫浮選機(jī)、多元螯合浸出槽,，形成獨(dú)特的退役鋰電池回收體系,，為退役鋰電池處理企業(yè)提供了高效、環(huán)保,、安全的解決方案,，實(shí)現(xiàn)電極剝離效率至99.8%、浮選效率高達(dá)99%以上,、零廢浸出等多重優(yōu)勢(shì),。
依托這些技術(shù)，團(tuán)隊(duì)注冊(cè)成立青島辰曦月閣循環(huán)科技有限公司,。今年年初,，團(tuán)隊(duì)受北辰先進(jìn)循環(huán)科技有限公司的委托，為該公司優(yōu)化了回收技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，應(yīng)用團(tuán)隊(duì)優(yōu)化后的一體化鋰電池回收處理技術(shù),，使有價(jià)金屬回收率較之前提高了19%,，每噸處理成本降低0.6萬(wàn)元。
“我們的目標(biāo)是進(jìn)一步做深,、做細(xì)一體化鋰電池回收技術(shù),，將其拓展成通用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢舊鋰電池資源再利用,?！眻F(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師周尚濤給學(xué)生們提出新的課題。近半年來(lái)，“鋰想生活”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行了多次迭代升級(jí),，以期實(shí)現(xiàn)鋰電池完全無(wú)害化回收利用,。
目前，該團(tuán)隊(duì)在退役鋰電池資源化利用相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表論文31篇,，獲得授權(quán)專(zhuān)利3項(xiàng),，獲得省級(jí)及以上科創(chuàng)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)140余項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為兩家企業(yè)直接提供技術(shù)和設(shè)備支撐,，與16家企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議,，技術(shù)方案得到10余家單位的青睞。
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