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过程工程所三项成果获2023年度国家科学技术奖

文章来源:发布时间:2024-06-25打印】【关闭

6月24日,2023年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。过程工程所作为第一完成单位的三项成果获2023年度国家科学技术奖。“离子液体强化反应和分离新过程及产业化应用”获技术发明二等奖,“锂电前驱体反应结晶新装备开发及高端正极材料智能制造”、“全过程优化的锂电固废高效低碳处理技术与应用”两项成果获科技进步二等奖。

在“双碳”战略背景下,离子液体为实现工业的绿色化、低碳化提供了重大机遇及科技支撑。过程工程所张锁江院士团队完成的“离子液体强化反应和分离新过程及产业化应用”项目以离子液体为核心,聚焦CO?催化转化、气体分离等典型高能耗反应分离过程,揭示了离子微环境强化反应和分离的微观机制及调控规律,发展了功能导向离子液体设计新方法,突破了气泡分布-界面传质-多反应路径精准匹配难题,提出了阴阳离子功能位点靶向协同催化、纳微界面调控传质速率强化分离新策略,发明了离子液膜强化关键装备及离子液体原位再生新技术,成功实现了工业应用。

高能量密度高镍三元和高压实磷酸铁锂等高端前驱体与正极材料是锂电新能源产业的基石,但多年来被国外垄断,气液固三相共沉淀反应结晶釜是制约其生产的瓶颈。过程工程所杨超研究团队联合浙江长城、华友钴业、四川大学等单位完成的“锂电前驱体反应结晶新装备开发及高端正极材料智能制造”项目,率先实现前驱体三相反应结晶新装备柔性设计和数字化放大发明了曲面斜叶圆盘涡轮桨等高效搅拌新构型;创建了径向有序高端三元和高压实磷酸铁锂前驱体可控连续生产工艺,以及三元正极材料低能耗短流程生产新工艺;发明了国际首台远心照相三相测量仪和高端前驱体及正极材料生产的智能测控技术。项目成果覆盖全球超50%的三元前驱体厂家,经济和社会效益显著。

我国锂离子电池的生产量、消费量、报废量均居全球首位,大量锂电固废已成为新型城市固废,限制行业可持续发展。过程工程所曹宏斌、孙峙研究团队长期从事锂电固废低碳短程循环利用与污染控制相关研究,与宁德时代、邦普循环、华友钴业等单位联合完成的“全过程优化的锂电固废高效低碳处理技术与应用”项目,基于锂电固废有价组分短程循环利用与全过程综合控污的创新思路,实现“多组元精准分离-多金属梯级提取与短流程材料再造-介质循环与伴生组分综合利用-多单元集成优化”系统创新,构建了全过程优化的锂电固废高效低碳处理技术与标准体系。项目成果已在50多项工程中实现应用推广,为助力生态环境改善和新能源产业高质量绿色发展做出了重要贡献。


会议现场

(信息传播办公室、科技合作处、离子液体与低碳能源研究部、绿色化工研究部、环境技术与工程研究部)