碳酸镍在新能源电池中以高镍三元正极前驱体为核心产业化方向，同时向负极复合、固态电池电解质改性延伸，技术聚焦高纯度 / 形貌可控制备、梯度掺杂 / 核壳结构改性、低碳回收与智能生产，当前已形成 “前驱体 - 正极材料 - 电池制造” 的规模化应用链条，2024 年全球高镍正极材料出货量 48 万吨、中国占比 62%，2030 年需求预计突破 200 万吨。

一、核心产业化应用技术体系

（一）高纯度碳酸镍前驱体制备技术

（二）正极材料产业化改性技术

梯度掺杂技术：以碳酸镍为镍源，引入 Mg/Al/Co 等元素梯度分布，抑制锂镍混排，提升循环稳定性。如巴斯夫 “梯度掺杂” 使 NCM811 首次放电容量达 210mAh/g，循环寿命突破 1500 次。

核壳结构构建：核为高密度碳酸镍、壳为纳米氧化铝 / 氧化锆包覆，热解后形成 NCMA 正极，4.4V 下循环 500 周容量保持率 88.7%，较常规产品提升 6.2%。

共沉淀 - 烧结一体化：碳酸镍与钴 / 锰盐共沉淀后，1000-1100℃烧结制备 NCM811/NCA，转化率 98.5%，能耗降低 12%。

（三）负极与固态电池拓展技术

NiO 基负极产业化路径：碳酸镍热解（200℃）生成 NiO，与石墨烯 / 碳纳米管复合，制备 NiO@C 负极，100mA/g 下可逆容量 600-800mAh/g，循环 300 次保持率 > 80%，适配储能电池。

固态电解质改性：碳酸镍作为 Ni 源掺杂 LLZO 固态电解质，离子电导率从 1.2×10⁻⁴S/cm 提升至 3.8×10⁻⁴S/cm，适配宽温域固态电池。

（四）低碳回收与循环技术

湿法冶金回收：废旧电池经破碎 - 酸浸 - 萃取 - 沉淀，再生碳酸镍，金属回收率≥96.5%，单位能耗较火法降低 42%，格林美、邦普循环已建万吨级产线。

生物浸出技术：基因改良嗜酸菌浸出红土镍矿，镍浸出率 85%，酸耗降 40%，宁德时代 5 万吨级产线吨成本降 35%。