材料与化学化工学部在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获二等奖!

材料与化学化工学部在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获二等奖!

一、导语

1027-31日,第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛在贵州大学举行。“挑战杯”竞赛是共青团服务大学生科技创新的金字招牌,成为面向最广大青年学子的实践平台、培养青年学生科学精神的第二课堂、提升青年学生协作能力和集体观念的有形载体,被誉为当代大学生科技创新的“奥林匹克”盛会。本届竞赛主体赛共有1745件作品推报国赛,经过初赛,最终344所内地高校的690件作品入围终审决赛,材料与化学化工学部参赛团队“功能离子液体对废旧锂离子电池的绿色回收”项目在终审决赛中荣获二等奖。

本届“挑战杯”主体赛共有1745件作品推报国赛,经过初赛最终344所内地高校的690件作品入围终审决赛,终审决赛通过公开答辩方式决出特等奖117项、一等奖203项、二等奖377项,材料与化学化工学部获奖项目占推报国赛作品数的前40%

二、团队介绍

项目成员:杨茗琛,武明珠,马欣雨,李玲玲

项目类别:科技发明制作B

指导教师:郭江娜,胡寅,严锋

三、研究概况

我国是新能源汽车的消费大国,预计到2025年将迎来我国动力电池退役的高峰,但废旧电池如随意丢弃,会造成严重的环境污染。此外,废旧电池的再生利用价值极高,其正极材料中含有大量的贵金属,回收潜力十分巨大,因此电池回收刻不容缓。但目前行业内并没有出现真正环保、高效、成本低廉的回收方法。

高温煅烧的火法回收具有高污染、高排放的问题,固相补锂的直接回收后产物又无法做到性能稳定,目前行业最主流的方法是酸碱浸出的湿法回收,但仍有酸碱废液污染环境、杂质金属分离复杂和成本高昂的关键技术瓶颈,难以满足“双碳”目标。杨茗琛团队提出了使用功能化离子液体作为浸出剂的新型绿色湿法回收,针对现存湿法回收中的“脏”、“繁”、“贵”问题逐一进行突破。

四、研究成果

该项研究成果“功能离子液体对废旧锂离子电池的绿色回收”已成功申请国家发明专利与发表高水平论文。基于本项目的研究成果,本方法与传统的火法回收、酸碱回收进行对比后,保证原有高回收效率的同时,在生产周期、二氧化碳排放量及总能耗方面都有了长足的进步,真正做到了高效率、低能耗、低排放。

五、经验分享

项目主持人杨茗琛是一名材料与化学化工学部2023级博士生,就读于化学工程与技术专业。这位认真踏实的女孩,凭借三个要点取得优异的成绩:首先是不怕困难,不论是在实验中还是在项目准备中,都会遇到各种各样的问题,她始终坚定脚步,一步一步走下去,关关难过关关过,拨开云雾见青天。其次是自我调节,在不停的打磨、准备、被推翻、再打磨的过程中,很容易产生低沉的心态,但她能从一次次的磨练中获得进步,努力最终没有白费。最后是做好规划,不能浪费时间。作为博士生,科研、课程和大赛准备并重,如何掌握时间,学会分配,这是做到高效工作的一门学问。

六、指导心得

总结凝练创新点是项目展示的关键之一。“关于功能离子液体如何对废旧锂离子电池的正极材料进行‘绿色’回收,一开始学生们总是很难抓住关键的创新点。后来我们经过大量的讨论,将创新点凝炼成了‘绿色高效的浸出剂’、‘选择性浸出的功能特性’和‘绿色可循环使用’。这清晰明了的让评委明白了我们在做什么,我们与之前的方法有什么区别。”指导老师胡寅总结道。

七、备赛历程

今年7月,项目进入了国赛初审阶段。项目团队的每个成员都开始紧锣密鼓的准备起来。“当我们得知项目成功入围国赛,我们每个团队成员都十分激动。能够有机会备战国赛,这是我们作为研究生的荣幸,我相信这样难得的经历会在我们人生中留下很精彩的记忆。”项目团队成员武明珠说。

为了帮助团队在国赛中取得一个好成绩,双创学院精心组织多场培训,就项目的终审答辩邀请国内专家进行指导。学部领导高度重视项目备赛情况,成立院级创新创业领导小组,组建学生科技协会科创部,专门负责项目培训和赛事保障服务。学部开展多次培训会,邀请包括唐康健、徐敏敏等老师参与项目点评分析,就每个部分提出了针对性意见。

冲刺国赛期间,团队成员日夜兼程,多次打磨,累计召开数十场研讨会,修改作品申报书近100次,制作PPT300余次,打磨汇报稿100余次,准备106道答辩问答集,成员们利用开展科研实验的休息时间讨论交流,不断推动作品申报书和汇报PPT提档升级,为冲刺国赛打下了坚实基础。团队成员始终保持强劲的韧性,不断听取各位指导老师的建议,查缺补漏。最后一个月的冲刺,指导教师胡寅白天和团队成员一起参加双创学院举办的培训,晚上带领团队成员反复磨稿,正是每一天的全力以赴、精益求精,铺就了通往梦想的路。

八、结语

以赛促学、以赛促创,材料与化学化工学部开展创新创业系列讲座、创新创业交流会、创新创业双选会,三者之间相互影响,形成学部“三进阶”的创新创业培育模式。创新创业训练和创新创业大赛相互支撑,科研成果转化的难点堵点和市场产业需求的实际应用相互促进,为科研项目提供更多维度,营造更加优质创新创业生态,把科技创新这个“关键变量”真正转化为推动高质量发展的“最大增量”。未来,学部将全力集聚人才、项目、平台等优质资源服务创新创业,在协同创新、精准对接上发力,将促进更多项目“开花结果”。