随着我国新能源汽车产业快速发展,动力电池退役潮加速到来。循环经济 “十五五” 规划明确提出健全废旧动力电池回收体系,推动退役电池规范化、高值化综合利用,保障我国锂、镍、钴等关键战略矿产供应链安全中国日报网。针对传统火法、湿法回收工艺能耗高、三废压力大,仅能提取金属盐、难以直接再生高性能正极材料的行业痛点,云南大学 “双吻合”青年科创团队,依托高校重点实验室平台,攻关绿色熔融锂盐介导升级再生成套技术,走出一条从实验室技术走向产业落地的成果转化之路。
图1.云南大学“双吻合”先进电池团队成员集体合照
传统回收模式大多把废旧正极彻底分解为金属原料,再重新合成材料,流程长、资源损耗大。“双吻合”项目另辟蹊径,不走 “打碎再重建” 的老路,开发三套耦合原创核心工艺:DES深共晶溶剂定点锚定剥离技术,温和条件下实现正极与铝箔高效无损剥离;一步法多晶转单晶再生技术,跳过前驱体制备,直接将报废多晶正极修复升级为单晶正极;铝杂质原位掺杂资源化技术,把回收产生的铝杂质变废为宝,转化为晶格稳定剂,实现“以废治废”。
经第三方检测,整套工艺正极材料回收率可达 98.53%,产物纯度 99.68%,再生后单晶正极全电池千次循环容量保持率达 81%,相比传统工艺能耗显著下降。项目已取得9项发明专利,发表21篇高水平 SCI 论文,科技查新确认整套工艺具备国内外新颖性。
科研不止于论文,更要走向产业一线。团队深度推进产学研协同,与云天化集团签订千万元级横向技术开发合同,共建百吨级示范中试产线,完成公斤级到百吨级的工程化验证,打通实验室工艺向工业化迁移的关键环节。上游对接具备危废资质的企业保障废旧极片原料供给,同时与多家产业企业达成技术转化与战略合作意向,以技术输出、联合开发的模式赋能产业端。
图2. 云南大学先进电池团队部分成果封面
不同于传统重资产建厂模式,团队规划以技术服务型科创主体作为发展定位,优先输出成套工艺包、工程开发与现场技术运维服务,与现有产业伙伴分工协作,依托合作企业完成规模化生产,规避大额重资产投入风险。以中试产线完成工艺迭代、下游客户材料认证,再根据企业实际订单需求,分阶段模块化扩产。
项目负责人查云春介绍,团队由跨学科硕博学生与指导教师组成,扎根西南地区,立足云南绿电资源优势,响应国家循环经济发展部署。“我们希望把论文写在产业一线,不只是做实验室的技术,更要解决产业真问题。”
图3. 云南大学先进电池团队在云南七甸产业园区搭建公锂电池中试生产线
据了解,项目未来将分阶段向千吨级示范工程迈进,助力提升国内战略金属自给率,减少废旧动力电池带来的环境风险,服务双碳目标。这支青年科研力量,正以高校成果转化实践,为我国新能源产业绿色循环发展贡献青春方案。
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