從錢幣到電池 新能源化學(xué)元素巡禮：鎳

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】鎳是傳統(tǒng)鎳氫、鎳鉻電池的重要原料，最重要的是當(dāng)下最為火熱的新能源車動(dòng)力電池三元鋰電池正極材料的主要原料之一。3月初在倫敦金屬交易所LME期貨市場發(fā)生了令人震驚的“妖鎳”事件，將鎳這個(gè)有色金屬引入了人們的視線之中。今天我們不是來介紹三元鋰電池的，也不是來介紹大宗商品交易中的鎳期貨，而是從最基本的元素（詢底價(jià)|查參配）入手，各種相關(guān)的基本化學(xué)反應(yīng)，再到三元鋰中鎳的原料制取，讓你全面了解——鎳。如果大家對(duì)這樣的科普內(nèi)容感興趣的話，未來還會(huì)為大家?guī)硇履茉串a(chǎn)業(yè)中相關(guān)的其他基本元素的科普介紹。

　　鎳28號(hào)元素，屬于第Ⅷ族，相對(duì)原子質(zhì)量58.71，熔點(diǎn)為1453℃±1℃，沸點(diǎn)為2800℃。天然生成的鎳有五種穩(wěn)定的同位素：58Ni67.7%、60Ni26.2%、61Ni1.25%、62Ni3.66%、64Ni1.66%。在主要化合物中常見＋２價(jià)、＋３價(jià)及＋４價(jià)鎳，鎳的許多物理化學(xué)性質(zhì)與鈷、鐵近似；由于與銅毗鄰，因此在親氧和親硫性方面較接近銅。

　　我們最常見的用途就是用來制造不銹鋼、制造錢幣，許多鎳儲(chǔ)量豐富的國家常見的硬幣多采是鎳幣，例如澳大利亞、新西蘭、俄羅斯，某些稍大面值的硬幣完全是按照砸死人的重量和尺寸設(shè)計(jì)的，隨便兜里揣上一把就得好幾斤，在實(shí)際使用上來說絕對(duì)是個(gè)負(fù)擔(dān)，但對(duì)乾坤一擲來說可能是史詩級(jí)加強(qiáng)了。

　　作為一種常見金屬，有觀點(diǎn)認(rèn)為其巨量存儲(chǔ)在于我們地球的地核之中，地核中我們是惦記不上了。作為隕鐵的重要成分，某些地方例如中國新疆等地甚至能夠在地表直接撿到類似鎳橄欖石的金屬塊，鐵鎳合金在隕鐵中極為常見且含量高。最主要的來源應(yīng)該還是地殼之中，許多國家都有儲(chǔ)量豐富的鎳礦，且常見鎳與其他金屬共生的情況。

　　而據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的《全球鋰、鈷、鎳、錫、鉀鹽礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)估報(bào)告（2021）》顯示，截至2020年，全球鎳礦儲(chǔ)量9063萬噸，資源量2.6億噸。根據(jù)USGS數(shù)據(jù)，2020年全球鎳儲(chǔ)量約9400萬噸，其中60%為紅土鎳礦，40%為硫化鎳礦。

　　世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內(nèi)的熱帶國家，集中分布在環(huán)太平洋的熱帶―亞熱帶地區(qū)，主要有：美洲的古巴、巴西；東南亞的印度尼西亞、菲律賓；大洋洲的澳大利亞、新喀里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等；而像俄羅斯、加拿大、南非等高緯度地區(qū)則硫化鎳礦儲(chǔ)量豐富。

　　2020年全球硫化鎳礦產(chǎn)量占比最多地區(qū)為南非28.1%，加拿大產(chǎn)量占比18.6%，俄羅斯產(chǎn)量占比17.3%；紅土鎳礦產(chǎn)量最多地區(qū)為印度尼西亞18.7%，澳大利亞產(chǎn)量占比17.7%，菲律賓產(chǎn)量占比10.1%。

　　中國鎳儲(chǔ)量398萬噸，約占全球4.39%，我國鎳礦類型則是硫化鎳礦和紅土鎳礦兩種都有，以硫化銅鎳礦為主，約占總量的90%，并且共伴生礦產(chǎn)多、綜合利用價(jià)值高。據(jù)工信部網(wǎng)站，2021年我國原生鎳（原生物料生產(chǎn)的鎳產(chǎn)品，包括電解鎳、含鎳生鐵、鎳鹽等，折金屬量）產(chǎn)量66.9萬噸，同比下降10.1%。據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2021年鎳礦、電解鎳分別進(jìn)口4352.9萬噸、26.2萬噸，同比增長11.4%、100%。