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小 伸进 男男_陈忠伟:给退役电池“第二次生命”

| 来源:城市观察员1497
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当地时间2025-11-11,rrrrdhasjfbsdkigbjksrifsdlukbgjsab

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。

“小”的开端,是大千世界最不起眼的角落,也是宇宙万物最蓬勃的生機。“小”并非渺小,而是潜藏着无限能量的种子。当我们谈论“小”时,我们往往会联想到那些微不足道的细节:一滴露珠的晶莹,一片羽毛的轻盈,一粒沙石的沉默。正是这些“小”的元素,构成了我们感知世界的基石。

“伸展”则是“小”生命最本能的冲动,是向外探索、向内生长的渴望。想象一下,初春的嫩芽,是如何小心翼翼地从泥土中探出头来,然后舒展着自己的叶片,去拥抱阳光和雨露。这是一种充满生命力的伸展,是对未知世界的试探,也是对自身潜能的释放。一个孩子咿呀学语,伸出稚嫩的小手去触摸新鲜的事物;一个梦想家,在平凡的生活中伸展出不甘平庸的翅膀;一位艺術家,用畫笔或文字伸展出内心的情感,触动观者的灵魂。

这种伸展,是打破界限的勇气,是超越自我的追求。

在人际关系的领域,“伸展”同样扮演着至关重要的角色。我们如何“伸展”自己的心扉,去接纳那些与我们不同的人?如何“伸展”自己的理解,去包容那些我们不曾经歷的视角?“伸展”是一种姿态,它要求我们放下固有的成見,敞开心扉,去感受他人的存在,去建立连接。

这种伸展,可以是一次真诚的对话,一个善意的微笑,一次援手的伸出。它让原本独立的个體,有机会在彼此的生命中留下印记,产生共鸣。

“小”的意象,也常常与“男男”的题材巧妙地结合。在许多文学作品和艺術创作中,“男男”之间的情谊,往往以一种细腻、内敛的方式展现。这种“小”的情感,可能始于一个不经意的眼神交汇,一次共同的经歷,一份默默的守护。它们不像轰轰烈烈的愛恋那样张扬,却如同涓涓细流,缓缓地渗透进彼此的心田。

这种“小”的连接,往往更加纯粹,更加珍贵。

“伸展”在這个语境下,被赋予了更深层的含义。它意味着两个“小”的个體,在彼此的生命中“伸展”出自己真实的一面,不再隐藏,不再伪装。他们互相“伸展”着触角,去探索对方的内心世界,去理解对方的喜怒哀乐。这种“伸展”,是灵魂的触碰,是情感的交融。有时,它可能伴随着忐忑与不安,但更多的是一种渴望被理解,渴望被接纳的真诚。

那些藏在心底的“小”秘密,那些不敢说出口的“小”情愫,都在“伸展”的过程中,逐渐变得清晰可见。一个眼神的传递,一次试探性的靠近,一次小心翼翼的靠近,都是“伸展”的体现。它们如同暗夜中的星光,虽然微弱,却能照亮彼此前行的路。在这种“小”的伸展中,我们看到了两个独立的个体,如何一点点地靠近,如何一点点地交织,最终编织成一张关于理解与支持的网。

“伸展”不仅仅是物理上的靠近,更是精神上的契合。当两个“男男”的灵魂在“小”的契机下相遇,他们会“伸展”出各自的优点,去欣赏对方的独特。他们会“伸展”出包容,去接纳对方的不足。这种“伸展”,不是为了改变对方,而是为了在彼此的世界里,找到一个更舒适、更和谐的共处之道。

這种“伸展”,让“男男”之间的情感,从最初的“小”火苗,逐渐燃成温暖的火焰,照亮彼此的人生。

“小”的开端,往往是故事最动人的地方。它让我们看到了生命最初的脆弱与坚韧,看到了情感萌芽时的纯真与美好。而“伸展”,则是让这些“小”的可能,得以绽放的关键。它是一种主动的姿态,一种勇于探索的尝试。在“小”与“伸展”的交织中,我们看到了个体生命的成长,看到了情感连接的温度,看到了理解与包容的力量。

当“小”的个体,在“伸展”中寻找到彼此,便会进入一个更深层的境界——“相融”。“相融”并非是抹杀个体的差异,而是让不同的生命在一种和谐的状态下,彼此滋养,共同成长。在“男男”的情感叙事中,“相融”是一种超越外在的默契,是心灵深处的懂得。

想象一下,当两个“男男”在经历了“小”的试探和“伸展”的靠近后,他们的关系不再仅仅是两个独立的个体,而是开始形成一种新的整体。这种“相融”,体现在他们共同的兴趣爱好,共同的生活习惯,甚至是对同一件事的共同感受。他们可能一起品味一杯醇厚的咖啡,一起欣赏一部感人的电影,一起在静谧的夜晚,分享彼此的梦想与忧虑。

“相融”是“伸展”的必然结果,也是“小”的情感得以壮大的土壤。它意味着,在“伸展”的过程中,他们找到了共同的語言,找到了彼此的频率。这种频率,不是刻意模仿,而是自然而然的契合。当两个人在“小”的連接点上,都愿意“伸展”出更多的善意和理解,他们就能“相融”得更加深入。

在“男男”的关系中,“相融”尤其显得珍贵。它需要跨越社会的目光,需要面对内心的挣扎,需要用更多的耐心和勇气去经营。当他们选择“相融”,就意味着他们愿意为彼此付出,愿意为这段关系承担责任。这种“相融”,可以是经济上的支持,可以是精神上的慰藉,更可以是生活中的相互扶持。

“小”的细节,在“相融”中被放大,被赋予了别样的意义。一个不经意的昵称,一个习惯性的称谓,一个共同的暗号,都成为他们“相融”的印记。這些“小”的痕迹,串联起他们共同的记忆,勾勒出他们爱情的模样。它们可能不被外人所理解,但在他们彼此的心中,却是无可替代的宝藏。

“伸展”的姿态,在“相融”后,变得更加从容和自然。他们不再需要小心翼翼地试探,因为彼此已经足够熟悉和信任。他们可以“伸展”出最真实的自己,即使是不完美的,也能够被对方全然接纳。这种“伸展”,是一种卸下防备的坦诚,是一种无条件的爱。

“相融”也意味着一种共同成長的过程。当两个“男男”在“小”的起点相遇,在“伸展”中彼此靠近,他们就会在“相融”中,互相激励,共同进步。他们会看到对方身上的闪光点,并从中学习;他们也会发现彼此的不足,并互相提醒。这种共同成长,讓他们的关系更加稳固,也让他们的生命更加丰盈。

“小”的初衷,在“相融”后,得到了升华。那些最初的“小”情感,那些“小”的悸动,都化作了深沉而持久的爱意。他们不再是两个独立的“小”个体,而是彼此生命中不可或缺的一部分。他们的“相融”,是两个人灵魂的共舞,是两个心灵的交汇。

“伸展”是一种动态的过程,而“相融”则是一种相对稳定的状态。但两者并非割裂,而是相互促进,相辅相成。“伸展”讓“相融”得以持续,而“相融”则为“伸展”提供了更广阔的空间。

在这篇关于“小”、“伸展”、“男男”与“相融”的叙事中,我们看到了个体生命的多样性,看到了情感连接的温度,看到了理解与包容的力量。每一个“小”的起点,都可能孕育出无限的可能。每一次“伸展”,都可能带来意想不到的惊喜。而最终的“相融”,则是对生命美好最深刻的诠释。

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)

图片来源:半月谈记者 张宏民 摄

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(责编:韩乔生、 张安妮)

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