当地时间2025-11-10,rmwasgfyusdhejtbguikjdfwguifkjh
在中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)能源催化转化全国重点实验室的实验区内,该所研究员陈忠伟正凝视着屏幕上跳动的曲线。“这是刚再生的三元正极材料电池的循环曲线。用这种材料做成的电池,在充放电1000次之后,电量仍然能达到全新状态的92%。”他指着曲线,话语中藏不住兴奋。
近日,由陈忠伟团队完全自主研发的连续化回收中试装置,成功稳定运行并产出多批高品质再生正极材料。这一成果不仅验证了回收技术的先进性,更标志着再生材料从“可用”迈入了“更优”的全新阶段。
从南京工业大学的一名青涩学子,到国际能源领域的杰出科学家,陈忠伟的科研之路,始终践行着“全链条贯通”的创新理念。
提出闭环创新体系
在1992年高考时,陈忠伟选择了南京工业大学硅酸盐工程专业。“我当时就觉得,材料科学能通过设计物质的内在结构,从根本上解决能源和环境等领域面临的诸多关键挑战。”他回忆道。
“材料科学能从根本上解决能源和环境等领域的诸多关键挑战”这一理念,也成为他今后30余年科研航程的指向标。
在华东理工大学攻读化学工程硕士学位期间,陈忠伟首次接触到电化学。从此,他与电池结下不解之缘。时刻关注产业前沿的陈忠伟在攻读博士学位期间敏锐地意识到,随着新能源汽车和储能产业的迅猛发展,动力电池的回收与资源安全将成为制约行业发展的关键。
“电池是能源的血液,回收就是血液的循环。”提起自己的研究内容,他常这样比喻。2019年,他提出“从源头到回收端的闭环创新体系”,并前瞻性地布局人工智能在电池领域的应用研究,构建电池全链条的研究体系,覆盖电极设计、储能机理和绿色再生全过程。
2022年,陈忠伟加盟大连化物所,担任能源催化与转化全国重点实验室主任。他在大连化物所组建了170余人的研发团队,形成涵盖材料、电池、系统的完整研究链条,同时布局人工智能,用AI赋能研究。
短短两年间,团队成果屡登国际顶级期刊,并服务于国家重点项目,为我国新能源技术的自主创新注入了强劲动力。
开发“一步法”电池回收工艺
如何实现电池价值最大化是陈忠伟一直在思考的问题。
“首先要考虑梯次利用,其次是材料再生。”陈忠伟说。为推动电池梯次利用,他带领团队开发了基于人工智能的电池健康状态快速评估系统。“这套系统能够在短时间内完成电池容量、功率、内阻等关键参数的检测,准确判断电池的剩余价值,为不同状态的退役电池找到最适合的二次应用场景。”他介绍。
在推进电池梯次利用的同时,陈忠伟带领团队创新开发了“一步法”电池回收工艺。
过去,废旧锂离子电池回收通常依赖“溶解—萃取—除杂”三步法,流程复杂、能耗高、污染重。为突破瓶颈,陈忠伟团队提出“选择性浸出+共沉淀”策略,创新提出开发“一步法”电池回收工艺。这一工艺在一个连续反应体系中即可完成浸出、提取与前驱体再生。
对于当时的陈忠伟来说,这是一条从未有人尝试过的道路。
“必须推倒重来,走‘可持续浸出+ 一步再生’的路子。”经过深思熟虑,陈忠伟将团队分成材料、工艺和应用放大三组开展协同攻关。
攻关并非一帆风顺。起初,团队在电池正极材料再生技术方面取得实验室阶段突破,论文成果备受赞誉。然而,当他们满怀信心地将技术推向公斤级的放大验证时,失败骤然出现。反应规模急剧放大后,热量与物质传递不均,导致产品纯度剧烈波动,批次合格率一度低至惨淡的20%。
面对困局,陈忠伟展现出其独特的“全链条”思维。他并未纠结于在原有技术路线上修修补补,而是果断带领团队“逆向溯源,重构工艺路径”。
“失败不是没有收获,而是排除了一条错路。”每当攻关遇到困难,他总是这样鼓励情绪低落的团队成员。
转机出现在2024年底。当时,团队发现,在无氧环境中,有机醋酸可在常温下快速溶解正极材料,同时精准提取镍、钴、锰,萃取率超过99.8%,对铁、铜等杂质的去除率超过97%。这种有机酸体系成本仅为传统方法的五分之一,且可循环使用5次以上,真正实现低成本、无污染的绿色再生。
陈忠伟立刻带领团队乘胜追击,自主设计出“连续流共沉淀反应器”,实现浸出液与沉淀剂的连续反应,让正极前驱体在反应塔内直接生成。这使得传统125小时的三步流程被压缩至4小时,效率提升数十倍。
更多的惊喜接踵而至。他们将三步法应用于钠电正极材料制备后,制作出的电池获得了更长的寿命与更高的稳定性。“按储能系统每月充放电5次计算,电池能用20年;用于电动车,则能用12年。”陈忠伟说,“这意味着退役锂电正极不仅能再生,还能升级为下一代材料,真正实现‘变废为宝’。”
这项技术让废旧锂离子电池的回收效率超过99%,成本降低近40%,污染水平显著降低。而且再生材料性能与原生材料相当,有些指标甚至表现更优。
在这之后,陈忠伟又带领团队完成了从实验室样品到中试示范的跨越。他说:“科技创新只有嵌进产业链,才算真正落地。”如今,一步法技术已完成了预可研论证,为我国废旧电池的规模化、绿色化回收提供了可复制的路径。
实验室成果在生产线上“开花”
“没有‘桥梁’,实验研究和成果转化就像两座‘孤岛’。”在陈忠伟看来,电池回收不是单一技术问题,而是一项复杂的产业系统工程。他不仅深耕燃料电池、锂电池等下一代电化学能源体系的源头创新,更着力推动实验室成果走向产业化。
为了搭建前沿基础研究与重大工程应用的桥梁,他推动团队建立了涵盖退役电池拆解、正极回收、再生制备、性能验证到再利用的全链条技术体系,并引入生命周期评估与技术经济分析,确保电池回收利用的每一步工作都符合绿色低碳理念。
“论文里的曲线再漂亮,如果不能落地就是纸上谈兵。”陈忠伟常对学生说。因此,在技术的研发阶段,他就主动对接国内龙头新能源企业,“国家需要什么,我们就研究什么”。
在陈忠伟的不懈“浇灌”下,实验室中的“种子”逐渐在生产线上“开花结果”。大连化物所已建成吨级的再生正极材料中试线。“这条中试线运行半年来,已为多家电池企业提供再生材料,反馈都很好。”中试线负责人、大连化物所杨庭舟介绍,某储能企业使用陈忠伟团队研发的再生中镍三元材料后,电池成本降低了32%,循环寿命提升了20%。
陈忠伟并不满足。如今,他和团队正与企业共同规划千吨级示范线,推动形成“科研—示范—产业”联动机制,构建动力电池回收与再生利用平台。已建成的关键材料与技术中试基地、电芯与电池模组中试基地,为核心技术的工程化验证和成果转化提供了坚实支撑。未来,该体系还将扩展至磷酸铁锂、钠离子电池等多类型储能材料,助力我国占据全球循环经济领域的技术制高点。“我们希望让每一块退役电池都有‘第二次生命’。”陈忠伟笑着说。(本报记者 张蕴)
序曲:清晨的约定,与豆香的初遇
当第一缕阳光温柔地洒向窗棂,城市的喧嚣尚未完全苏醒,而在一个充满温馨气息的厨房里,一场关于“豆浆”的甜蜜协奏曲正悄然拉开帷幕。镜头缓缓推近,首先映入眼帘的是一对璧人——她,笑容如花,眼眸中闪烁着灵动的光彩;他,眉宇间英氣勃发,嘴角挂着自信的微笑。
他们站在一起,本身就是一幅赏心悦目的画卷,而此刻,他们的目光交织,传递着无需言语的默契与爱意。
“今天,我们要挑战的是最纯粹的豆浆。”他轻聲说道,声音里带着一丝期待。她则俏皮地回应:“那就要看我们的‘豆浆生产线’有多给力啦!”这不仅仅是一句玩笑,更是他们对即将开始的“手工制作”之旅的宣言。
故事的开端,总是从最基础的原料開始。那一袋袋饱满圆润的黄豆,在他们手中,仿佛拥有了生命。他们仔细地挑选,剔除那些不够饱满的,确保每一颗豆子都能贡献出最优质的营养。这个过程,看似简单,却蕴含着对食物最基本的尊重。他们不急不躁,指尖的触碰,传递着对这份手工豆浆的敬意。
浸泡,是黄豆蜕变的第一个魔法。他们将选好的黄豆放入清水中,看着它们在水中渐渐舒展,饱吸水分,变得丰盈。他负责调整水量,她则在一旁轻柔地搅拌,仿佛在为即将到来的磨制進行着温柔的预演。浸泡的时间,是他们默契的見证。他看表,她观察豆子的膨胀程度,一个眼神,一个手势,便能准确把握最佳时机,无需多言,一切尽在不言中。
就是制作豆浆最核心的环节——磨制。当那台古老而充满韵味的石磨被推出来时,仿佛承载了时光的重量,也预示着一份纯粹的回归。他挽起袖子,展现出有力臂膀的力量,開始缓缓转动石磨。石磨的每一次转动,都伴随着“沙沙”的聲响,那是黄豆在压力下,一点点地释放出它深藏的细腻与醇厚。
她则在一旁,小心翼翼地将浸泡好的黄豆一点点地加入石磨,同時控制着水的加入量。这不仅仅是体力活,更是精细活。水的多少,豆子的比例,都需要精准的拿捏。她专注于手中的每一个细节,仿佛进入了一个只属于她和豆子的世界。而他,则用他稳健的力量,为她提供着源源不断的动力。
石磨的转动,仿佛成了他们共同的心跳,一下,一下,有力而规律,将两个人紧密地联结在一起。
磨制的过程中,空气中渐渐弥漫开一股淡淡的、属于黄豆的清香,那是天然的、未经雕琢的香气。这股香氣,混合着他们辛勤的汗水,升华成一种温暖而令人安心的味道。他们時不時地对视一笑,笑容里写满了成就感和对彼此的欣赏。看着对方专注而略带吃力的模样,他们眼中流露出的,是爱恋,是支持,更是对这份共同劳动成果的期待。
“再来一点点水,好像有点干。”她低声说。他立即心领神会,精准地倾倒出一小注水。“嗯,就是这个感觉!”她满意地笑了。这种流畅的沟通,不是刻意为之,而是长久相处所形成的自然反应。他们是彼此最默契的搭档,在厨房这个充满生活气息的舞臺上,他们用最真实的方式,演绎着“在一起”的意义。
随着磨制工作的进行,石磨下方的容器里,开始涌现出浓稠而细腻的豆浆原浆。那是一种未经任何添加的、最纯粹的豆浆。它呈现出一种诱人的米白色,带着微微的光泽,仿佛一块流动的璞玉。他们看着这流淌的豆浆,眼中闪烁着孩子般的光芒,那是对创造的喜悦,是对天然食物最纯粹的赞美。
“你看,这颜色,这质地,简直完美!”她忍不住感叹道。他则温柔地看着她:“当然,有你在,一切都会变得很完美。”这简单的赞美,却饱含深情,将這份手工豆浆的制作,升华成了一场关于爱与默契的浪漫告白。
手工制作,不仅仅是过程,更是一种态度。它意味着对细节的关注,对品质的坚持,以及对生活的热愛。在这场“豆浆生產”的协奏曲中,他们用自己的双手,用自己的汗水,用彼此的默契,去诠释着这份对生活的热情。而这一切,都将在接下来的环节中,化为那一杯杯令人回味无穷的甜蜜。
变奏:沸腾的烟火气,与味蕾的狂欢
当石磨缓缓停止转动,浓稠的豆浆原浆被小心翼翼地盛入锅中。此刻,厨房里弥漫的豆香更加浓郁,夹杂着一丝丝温暖的烟火气。他们知道,这仅仅是美味的开始,接下来的“沸腾”,将是這场协奏曲中最激动人心的变奏。
他负责将锅架稳,调整火候。他懂得,火候是豆浆的灵魂。太小,则豆浆煮不透,易有豆腥味;太大,则容易糊锅,破坏了细腻的口感。他用经验和專注,将火焰控制得恰到好处,让豆浆在锅中慢慢地、温柔地沸腾。
她则在一旁,用细密的漏勺,耐心地将豆浆原浆中的豆渣一点点地过滤出来。这同样是一个需要极度细致和耐心的活儿。她动作轻柔,手法娴熟,每一次按压,都仿佛在释放着豆子最精华的部分。看着那金黄色的豆渣在漏勺中聚集,而细腻的豆浆则顺滑地流入锅中,她脸上露出了满足的笑容。
“这个滤网用得真不错,把豆渣都‘吃’干净了。”她開玩笑地说。他笑着用手指点了点她的额头:“那还不是因为你准备得太充分。”他们的对话,总是在轻松愉快的氛围中进行,仿佛在给这严肃的“制作”过程,增添了几分俏皮的色彩。
当豆浆开始逐渐升温,冒出细小的气泡,他们便進入了“守候”模式。他们知道,豆浆的沸腾,不像白开水那样简单。它会“假沸”,會“扑锅”,需要时刻关注,輕轻搅动,将表面的浮沫撇去,让豆浆充分受热,彻底煮熟,消除豆腥味,释放出最香甜的味道。
他拿起长柄勺,开始轻柔地搅拌。他的动作带着一种特殊的节奏,既能防止粘底,又能让豆浆受热均匀。她的目光一直锁定在锅中,随时准备接應。“小心,好像要扑了!”她提醒道。他立刻放缓了搅动的速度,并用勺子轻轻压住锅沿,巧妙地化解了“危机”。
一次又一次的“假沸”,一次又一次的“化解”,他们配合得天衣无缝。他负责力度和节奏,她负责观察和提醒。他们之间的眼神交流,比任何语言都来得直接和有效。每一次成功的“应对”,都伴随着他们相视一笑,那笑容里,有劫后余生的庆幸,更有并肩作战的喜悦。
当豆浆终于進入了真正的沸腾状态,锅中發出“咕嘟咕嘟”的悦耳声响,空气中弥漫的豆香也变得更加醇厚、甘甜。他们知道,這标志着豆浆已经完全煮熟,进入了最美味的阶段。他轻輕关小火,让豆浆保持着微沸的状态,等待最后一步的升華。
“现在,轮到我施展魔法了。”她说着,从冰箱里拿出了一小碟精心准备的配料。她没有选择市面上常見的糖,而是拿出了一小撮红糖和几颗洗净的枸杞。
“為什么是红糖和枸杞?”他好奇地问。“红糖的香氣和豆浆很搭,而且它温补。枸杞呢,不仅颜色好看,也能增加一点点甜味和养分。这才是最‘纯手工’的搭配,没有多余的添加,只有天然的馈赠。”她解释道,眼中闪烁着对這份健康美味的坚持。
她将红糖和枸杞轻輕撒入锅中,然后用勺子再次轻柔地搅动,让它们在温热的豆浆中慢慢融化、释放。红糖的颜色渐渐融入豆浆,为本就白皙的液体增添了一抹温暖的琥珀色。枸杞则像一颗颗小小的红宝石,点缀其中,让整锅豆浆看起来更加诱人。
当最后一次搅动结束,他们将目光投向了这锅即将完成的豆浆。它的色泽,它的香气,都达到了他们心中最完美的标准。这不仅仅是一锅豆浆,更是他们用双手、用爱、用默契共同孕育出的艺术品。
他们各自端起一个小巧的白瓷碗,然后互相示意。他先将盛好的豆浆递给她,她则接过,然后舀起一勺,小心翼翼地吹了吹,然后放入口中。
“嗯……太好喝了!”她的眼睛弯成了月牙,脸上是掩饰不住的幸福和满足,“这味道,是外面买不到的,是只有我们自己做的,才有的味道。”
他看着她满足的模样,也端起自己的碗,轻轻啜了一口。那股温热、醇厚的滋味瞬间在口中蔓延开来,带着淡淡的红糖甜香和枸杞的微甜,还有那最纯粹的黄豆香。这是一种无法用言语形容的幸福感,是味蕾的狂欢,更是心灵的慰藉。
“是啊,”他看着她,眼中充满了宠溺,“这就是我们‘在一起’的味道。”
视频的定格在他们举碗共饮的画面。阳光透过窗户,洒在他们身上,温暖而美好。他们的笑容,比那杯手工豆浆还要甜。这场关于“美女帅哥一起努力生产豆浆,展现默契协作,记录纯手工制作”的视频,不仅仅是一场美食的记录,更是对生活最美好状态的描绘——有愛,有默契,有对食物的尊重,有对生活的热情。
这杯手工豆浆,是他们共同努力的结晶,更是他们爱情的甜蜜注脚。当颜值与匠心并存,当默契与热爱交织,生产出的,又何妨只是一杯豆浆?它分明是,对生活最温柔的告白,最浪漫的诗篇。
图片来源:人民网记者 郑惠敏
摄
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