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镍全新冶炼方法登上Nature!!!
电动汽车电池等需求将推动全球镍消费量从300万吨/年增至2040年600万吨/年。当前镍生产面临 资源结构失衡、高碳排放、工艺复杂、能耗高、技术局限性 等多重挑战。例如全球60%镍供应依赖硫化矿（1.5–4 wt% Ni），但其储量仅占陆地镍资源的40%，且逐渐枯竭；60%镍资源为红土矿（平均1.5 wt% Ni），但镍以复杂硅酸盐（如蛇纹石）或铁氧化物形式存在，难以高效提取。现有火法冶金（如RK-EF/高炉）使用焦炭或煤作为还原剂，每吨镍产生 45吨CO₂（HPAL法为14吨，硫化矿处理为6吨），远超钢铁生产（2.3吨CO₂/吨钢）。镍生产平均碳排放达 20–27吨CO₂/吨镍，是钢铁的10倍，成为环境负担最重的金属之一。德国马普可持续材料研究所I. R. Souza Filho等人通过氢等离子体技术革新镍冶金流程，实现了选择性的镍还原，得到杂质极低（硅含量<0.04wt%，磷含量约0.01 wt%，钙含量<0.09wt%）的合金，无需进一步精炼。所提出的这种方法有望比现有做法提高约18%的能源效率，同时减少高达84%