從錢幣到電池 新能源化學元素巡禮:鎳

2022-04-12 00:10:25 作者:洪曉峰

  【太平洋汽車網 技術頻道】鎳是傳統鎳氫、鎳鉻電池的重要原料,最重要的是當下最為火熱的新能源車動力電池三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期貨市場發生了令人震驚的“妖鎳”事件,將鎳這個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,也不是來介紹大宗品交易中的鎳期貨,而是從最基本的元素詢底價|查參配)入手,各種相關的基本化學反應,再到三元鋰中鎳的原料制取,讓你全面了解——鎳。如果大家對這樣的科普內容感興趣的話,未來還會為大家帶來新能源產業中相關的其他基本元素的科普介紹。

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鎳 元素簡介

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

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  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計的,隨便兜里揣上一把就得好幾斤,在實際使用上來說絕對是個負擔,但對乾坤一擲來說可能是史詩級加強了。

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儲量分布及產量

  作為一種常見金屬,有觀點認為其巨量存儲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。最主要的來源應該還是地殼之中,許多國家都有儲量豐富的鎳礦,且常見鎳與其他金屬共生的情況。

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  而據中國地質調查局發布的《全球鋰、鈷、鎳、錫、鉀鹽礦產資源儲量評估報告(2021)》顯示,截至2020年,全球鎳礦儲量9063萬噸,資源量2.6億噸。根據USGS數據,2020年全球鎳儲量約9400萬噸,其中60%為紅土鎳礦,40%為硫化鎳礦。

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  世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內的熱帶國家,集中分布在環太平洋的熱帶―亞熱帶地區,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、巴布亞新幾內亞等;而像俄羅斯、加拿大、南非等高緯度地區則硫化鎳礦儲量豐富。

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

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  中國鎳儲量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%,并且共伴生礦產多、綜合利用價值高。據工信部網站,2021年我國原生鎳(原生物料生產的鎳產品,包括電解鎳、含鎳生鐵、鎳鹽等,折金屬量)產量66.9萬噸,同比下降10.1%。據海關總署數據,2021年鎳礦、電解鎳分別進口4352.9萬噸、26.2萬噸,同比增長11.4%、100%。

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    洪曉峰 編輯

    熟練掌握從滑板車到賽斯納172R駕駛技術,8年駕齡未扣一分,這才是真正的老司機。

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