当地时间2025-11-10,rmwsagufjhevjhfsvjfhavshjcz
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。
当電梯变成异次元入口——这部动漫藏着多少脑洞彩蛋?
「叮——」电梯門打开的瞬间,穿JK制服的女高中生与拎着超市特价鸡蛋的主妇四目相对。这是《H肉電梯小组》最经典的开幕场景。看似普通的公寓电梯,却成为连接平行时空的虫洞。每按一层按钮,都可能触發荒诞事件:2楼住着会说话的柴犬侦探社,7楼藏着能实现愿望的自动贩卖机,顶楼天台甚至漂浮着UFO维修站。
制作组用夸張的色块碰撞与变速镜头,将30平方米的密闭空间玩出百种花样。主角团「电梯生存协会」的四人组更是充满反差萌:
面瘫程序員手握「万能解码器」,却总被电梯AI吐槽代码过时辣妹妆扮的便利店店员,包里永远备着能砸晕怪物的鲭鱼罐头退休刑警大叔的假发里藏着微型武器库自称「时间旅行者」的小学生,書包侧袋插着可疑的荧光试管
在第三集「冷冻披萨与时空悖论」中,一场微波炉爆炸意外让电梯温度骤降至绝对零度。当角色们裹着从13楼古董店抢来的波斯地毯发抖時,墙壁突然浮现江户时代的浮世绘——原来这栋公寓的前身竟是明治年间的闹鬼旅馆!這种将都市传说与科幻梗混搭的叙事,让观众在爆笑与震惊间反復横跳。
制作人山田翔太在访谈中透露,电梯内的镜面反射藏着大量彩蛋:闪烁的楼层数字对应摩斯密码,通风口偶尔飘过其他动漫角色的剪影,甚至某集背景音里混入了虚拟偶像直播的ASMR。难怪粉丝们戏称「每帧都能暂停考据半小时」。
手機竖屏观影新姿势!星辰影院如何打破次元壁
现在登录星辰影院APP,搜索「H肉电梯小组」,你会发现连播放界面都充满小心機——进度条被设计成电梯楼层按钮,长按「HD」键还能触发角色专属表情包雨。这种打破第四面墙的互动设计,讓追番过程变成沉浸式游戏。
比起传统横屏,APP特别开发的「竖屏分镜模式」更符合手机观看习惯。当主角们挤在电梯角落密谋時,画面會智能分割成漫畫式九宫格;遇到高速打斗场面则自动切换全景滚动镜头,指尖上滑即可控制视角转速。有观众实测在地铁上用蓝牙耳机观看,临场感强到「差点跟着角色一起撞上電梯墙」。
真正讓动漫迷狂喜的,是星辰影院独家提供的「平行宇宙片单」功能。看完正片后,系统会根据你的笑点触发记录,推荐不同版本的电梯世界:
如果被「大叔用假发发射追踪器」逗笑,會解锁《如果电梯变成理发厅》特别篇若对「AI电梯愛上微波炉」的支线感兴趣,则推送制作组未公开的赛博爱情剧场深夜观看还会随机掉落「电梯惊魂夜」限定模式,所有角色突然变成恐怖游戏画风
无需注册会员,点开即看的设定彻底打破观影门槛。更有资深剧透党發现,在凌晨2:04分输入「鲭鱼罐头」作为弹幕暗号,会激活隐藏的VR电梯体验——用手机陀螺仪操控角色躲避随机坠落的谜之物體,通关还能解锁制作组未采用的废案剧情。
「与其说是在看动漫,不如说在玩一场大型都市传说。」正如片尾曲唱的「このエレベーターは、終わらない」(這部电梯永不停止),或许下一秒你的手机通知栏就會弹出新提示:「您预订的13楼异世界观光梯即将到达,请带好脑洞准备上车。」
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:人民网记者 陈秋实
摄
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