三十余载矢志研发储能技术(讲述·弘扬科学家精神)

光山新闻网 采集侠 2024-12-13 06:28:01
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 三十余载矢志研发储能技术(讲述·弘扬科学家精神)  

  钟发平(左一)在车间指导工艺生产。
  先进储能材料国家工程研究中心供图

 

  人物小传

  钟发平,1965年生,湖南桃源人。先进储能材料国家工程研究中心主任兼首席科学家,武汉大学碳中和研究院院长。长期从事高性能绿色二次电池、电池关键材料及电化学储能的应用理论研究和工程化开发,主持完成“国家绿色制造”“国家智能制造”等重大专项关键技术攻关,荣获国家科技进步奖二等奖2项、省部级科技进步奖一等奖4项等,作为第一完成人取得授权发明专利115件。

  

  在位于湖南长沙的先进储能材料国家工程研究中心,研发人员正在中心主任兼首席科学家钟发平指导下,开展一种新型电池材料的实验工作。从精确称量化学原料,到操作实验釜、反应炉完成关键合成,再到运用扫描电子显微镜等仪器检测分析,最后集体论证,每一步都严谨细致……

  加快经济社会发展全面绿色转型,离不开高效、环保的能源开发及对能源的存储和利用。储能作为能源转换的关键环节,是建设新型能源体系的重要一环。今年59岁的钟发平,便是我国电化学储能领域的专家和产业“拓荒者”之一。

  30多年来,钟发平致力于高性能绿色二次电池、电池关键材料及电化学储能的应用理论研究和工程化开发,带领团队突破镍氢电池生产关键技术并实现成果产业化;率先开发国内首个分布式微网新能源储能系统,解决储能技术难题;牵头组建武汉大学碳中和研究院,助力培育绿色新动能,服务“双碳”目标。

  攻克电池行业关键核心技术

  在湖南郴州的电池回收与再生中试平台内,废旧电池正被精准拆解,有毒物质被深度去除,有价值的材料则被筛选分离。在材料再生区,电池材料在反应器皿中翻滚、浸出,技术操作有条不紊。

  “新能源汽车经过10余年快速发展,动力电池退役高峰期即将到来,而传统的电池回收技术存在工艺流程长、环境足迹重、锂回收率低等问题。”钟发平介绍,他带领团队创新研发了退役磷酸铁锂电池脱氟提锂技术,攻克了有效规避黑粉中氟含量高和锂浸出液中杂质组分浓度高的难题,实现了高效率选择性提锂在电池回收领域的应用。

  从电池的原材料生产到退役回收,钟发平的科研和创业历程,是我国储能电池技术创新发展、产业链不断拓展延伸的一个缩影。1991年,钟发平从武汉大学化学系博士毕业后,先后任职于中国科学院化学研究所和清华大学,也曾在原国家科委国家高技术新型储能材料工程开发中心暨镍氢电池中试基地担任总工程师,并顺利完成中试工作。

  镍氢电池广泛应用于移动通信、笔记本电脑、电动汽车等领域,其生产的关键材料是连续化带状泡沫镍。“当时,我国还不能规模化生产连续化带状泡沫镍。”钟发平说,在一次与外商的谈判中,对方把泡沫镍的价钱抬高到每平方米30美元。钟发平暗下决心,“要把关键核心技术掌握在自己手中”。

  1997年,钟发平带着研发的连续化带状泡沫镍生产技术专利,回到家乡湖南,租下了一间废弃食堂,和几个志同道合的伙伴一起,探索科技成果产业化之路。

  没有可供借鉴的技术路线,没有生产设备,钟发平就带着研发人员自己设计、制造。白天,他们在搭建的简易中试产线上不断调试;夜晚,钟发平在简陋厂房中给同事们讲解化学、物理、机械知识,探讨工艺技术难点……经过数百个日夜,他们创新探索出磁控溅射气相层积镀镍法,解决了材料的高韧性、高强度和高一致性等难题。