金武士UPS不间断电源GT6KS 6KVA4800W 长延时主机

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跑题”讨论引来“双循环”研究

“一个有意义的课题需要从社会需求出发，聚焦于解决生产生活中的瓶颈问题。”王杰说，“该项目立足自身优势，综合实验室在锂离子电池、摩擦纳米发电机、自驱动系统、自驱动电化学方面的积累，通过多项前沿技术叠加，Zui终获得突破并实用化。”

其研究思路的缘起，来自团队3年前一次头脑风暴时话题“跑偏”的讨论和此后将多项前沿技术叠加创新的尝试。

王中林带领团队长期从事摩擦纳米发电机相关研究。制造摩擦纳米发电机的材料广泛，为了降低成本，他们曾研究过用废旧回收材料制造摩擦纳米发电机。

“一开始，为了寻找替代材料，我们尝试过多种回收物品，比如用牛奶包装盒上的铝塑膜、可乐罐的铝材等作为摩擦纳米发电机的原料。”王杰说。

在一次头脑风暴中，团队成员张宝峰提出废旧锂电池中有很多可回收金属和有机薄膜，能用作摩擦纳米发电机原料。的讨论就有点“跑偏”，大家七嘴八舌一阵讨论后，形成的共识竟是——锂电池回收可能会成为一个有很大需求的领域。

王杰曾进行过能源存储技术研究，后来到北京纳米能源与系统研究所跟随王中林研究摩擦纳米发电机，并利用纳米发电机收集环境能量给各种移动传感器、可穿戴设备供电。但环境能量总会遇到不稳定因素，需要用锂电池进行储能“缓冲”。该团队中专门研究锂电池的博士和博士后对锂电池的深入了解，让他们相信自己的判断。此后对回收锂电池行业的调研也证实了上述想法。

的分析中，团队认为电化学回收是一个不错的回收方式，但缺点是耗电量较大。

“我们就是搞发电的，当时就想把电池技术、摩擦纳米发电技术和电化学回收技术叠加起来，看能不能找出结合点，把这套回收系统做出来。”王杰说。

技术沉淀和拓展

团队成员具有化学、材料、物理、电子、机械等多学科背景。

一开始，团队分析认为，构建这个“双循环”的基础是电化学回收过程中正极材料的选择。因为反应过程要氧化还原磷酸铁锂。电场是非常好的“还原剂”，但磷酸铁锂不溶于水，直接电化学反应无从谈起。

“我们和电场打交道很多，对电化学比较了解，坚信没有电场氧化/还原不了的东西。如果不能直接氧化还原，就需要找到一个‘中间体’。”王杰解释说，“如果能找到一种溶剂作为‘中间体’，形成一种液态氧化剂，再去氧化还原磷酸铁锂，就能让反应顺利进行。”

经过数月的筛选和实验，团队发现次氯酸可以达到上述要求，而次氯酸又可以通过氯化钠溶液在电场中产生。磷酸铁锂粉末被次氯酸包覆，进行反应。但次氯酸没有颜色，无法直观判断，研究人员又去寻找指示剂。经过一番实验调试，他们Zui终将碘化钾溶液作为指示剂，完美解决了这一问题。

反应能进行下去了，团队又发现了新问题。为了实现尽可能多地回收磷酸铁锂，实验中要有足够多的电量。但团队以前的研究专注于“单位面积的输出”，为满足电化学反应需要，他们重新研制了一台直径约30厘米的旋转式摩擦纳米发电机，并通过优化输出和降压增流措施，满足了实验需要。

在此基础上，团队通过技术沉淀和拓展，将相关技术应用在三元锂电池回收上。目前，该团队已经在实验室完成了废旧三元锂电池的回收。

“目前，该项技术还处于起步阶段，有很多地方需要完善。我们的目标是做深、做细电化学回收，将其拓展成通用技术，用这种模式回收其他锂电池。”王杰补充说，“我们计划完成更多锂电池材料，包括封装材料、电解液等的回收利用。这样，锂电池用完后就能完全无害地回收利用。”这对ups电源暨新能源储能行业的储能锂电池回收利用提供了又一新的渠道方法。