电池中的镍金属：为什么被称为魔鬼金属？

镍是一种坚硬的银白色金属，是我们日常生活的必需品，从硬币到电池再到不锈钢，无处不在。

镍：唯一以魔鬼命名的金属

你知道镍的名字来源于德语“Kupfernickel”吗？

在 1600 年代，一种深红色的矿石，通常带有绿色涂层，是德国萨克森州铜矿工的来源。他们试图提取铜从它但失败了，那些负责处理神秘矿石的人开始出现中毒迹象。许多人开始出现剧烈的胃痛，导致呕吐和腹泻，其他人则眩晕，发生事故和跌倒。一些在冶炼厂工作的人甚至精神错乱、休克或死亡。

矿工们得出结论，矿石不是铜，而是伪装成铜的东西。他们确信这是魔鬼的恶作剧。因此将其命名为 Kupfernickel，意思是“老尼克的铜”。老尼克是撒克逊神话中邪恶精灵的名字，也被用作魔鬼的俗称。

1751 年至 1754 年间，瑞典化学家 Axel Cronstedt 进行了许多实验以确定 kupfernickel 的真实性质。我们现在知道 kupfernickel 是砷化镍或 niccolite。砷化镍有毒，这就解释了矿工中毒的原因。

在发现它的化学反应与他对铜化合物的预期不同后，他用木炭加热 kupfernickel 以产生一种坚硬的白色金属，仅其颜色就表明它不可能是铜。它的特性，包括它的磁性，使他得出结论，他已经分离出一种新的金属元素。

克朗斯泰特将这种新元素命名为镍，以他从中分离出来的 kupfernickel 命名。

镍特性

镍是用途最广泛的金属之一，从我们在厨房中使用的器具到连接城市的桥梁和有助于实现低碳未来的电动汽车电池。秘诀在于其出色的物理和化学性能。

镍具有很高的熔点，高达1453℃，具有高延展性，同时抗腐蚀抗氧化，在室温下具有磁性，可电镀沉积，具有催化特性，可以完全回收。

电动汽车市场增长刺激镍需求

镍是锂离子电池的主要正极材料。电池中的镍有助于以更低的成本提供更高的能量密度和更大的存储容量。

尽管电动汽车（EV）目前在全球汽车存量中所占比例相对较小，但其市场份额正在增加，预计未来几年将继续快速增长。一些预测表明，到 2025 年，它们将占汽车总数的 10% 以上，其中大部分将由含镍锂离子电池供电。

2021 年仅占整个市场的 7%，伍德麦肯齐预计到 2040 年，电池使用量将增长到镍消费量的 40%。这将推动镍需求量翻一番，达到每年 600 万吨。

需要 1 级镍

电池制造商需要 1 类镍来生产硫酸镍——用于锂离子电池阴极的化合物。I 类镍的镍含量为 99.98% 或更高，通常存在于硫化镍矿床中。不幸的是，大型、高质量的硫化镍矿床正在迅速枯竭，并且越来越难找到新的矿床。

在寻找新的硫化镍矿的同时，要加大对红土镍矿资源的利用。

红土矿石主要有两种分类：褐铁矿和腐泥土。褐铁矿红土易于开采，但质量较低，需要额外的加工步骤（高压酸浸 (HPAL)）来生产 1 类镍。