研究背景
内容简介
基于此，近日香港理工大学黄勃龙和北京大学郭少军团队设计了一种新的通用低温方法，将多达八种金属元素合并到一个单相亚纳米带中，以获得世界上最薄的HEA金属材料。实验表明，超薄HEA亚纳米带（SNR）的合成过程包括：（1）通过不同金属前体与银纳米线模板之间的电交换反应形成不同的金属原子成核，（2）不同金属前体在纳米线模板上的共还原，以及（3）去除内部银核。密度泛函理论（DFT）计算表明，HEA SNR的结晶和稳定性强烈依赖于模板中的“高动态”Ag，HEA亚纳米带的结晶水平与Pt和Pd的浓度密切相关。目前的合成方法能够灵活控制HEA SNR中的组分和浓度，以实现HEA SNR库和优异的电催化性能。设计良好的HEA SNR在催化燃料电池氧还原反应方面有很大的改进，并且具有高放电容量、低充电过电位和优异的锂电池耐久性 氧气电池。DFT计算表明，HEAs中高浓度还原性元素具有很强的还原能力，而其他元素则保证了有效的电子转移。相关论文以“A General Synthetic Method for High-Entropy Alloy Subnanometer Ribbons”发表在J. Am. Chem. Soc.
本文亮点
1. 构建2D HEA SNR的一般合成路线，包括但不限于五元（PtPdIrRuAg）、六元（PtPdIrRuAuAg）、七元（PtPdIrRuAuRhAg）和八元（PtPdIrRuAuRhOsAg）SNR。
2. 合成机理研究表明，HEA SNR是通过（1）不同金属前驱体与银之间的电偶交换反应形成不同的金属原子成核而形成的纳米线模板，（2）不同金属前体在纳米线模板上的共还原，（3）去除内部银核。
3. 密度泛函理论（DFT）计算表明，银从模板上的最大迁移是保证HEA中其他金属元素稳定的基本因素。同时，钯和铂的浓度对于确定HEA的结晶水平至关重要。在催化应用方面，代表性的五元HEA SNR是碱性电解质中ORR的高效和稳定的电催化剂。
4. DFT计算证实，高动态还原元素（Pd、Pt、Ag、Au）的浓度对于实现HEA的优异电活性至关重要，相对惰性的氧化元素（Ir、Ru、Rh、Os）提高了站点到站点的电子转移效率，但可能导致局部聚集。
图文解析
TEM,HAADF-STEM,PXRD
HEA PtPdIrRuAg SNR的宽度为50 150 nm，长度可达数微米。HEA-PtPdIrRuAg SNR 的厚度确定为约 0.8 nm。所获得的 HEA-PtPdIrRuAg SNR 的PXRD结果表明HEA-PtPdIrRuAg SNR 采用无相偏析的 fcc 合金结构。EDS元素映射揭示了Pt、Pd、Ir、Ru和 Ag 元素在五元中的均匀分布。HEA-PtPdIrRuAg SNR 上表面原子排列的原子分辨率 HAADF-STEM 图像和相应的快速傅里叶变换（FFT）模式进一步证明HEA-PtPdIrRuAg SNR 采用 (001)面向fcc 的结构。来自 HEA-PtPdIrRuAg SNR 中各个选定区域的 (200) HEA 晶格说明所获得的五元 HEA 中的晶格畸变。
HAADF-STEM,PXRD
不同成分金属在模板上的可控成核和生长是通过湿化学合成中的电流交换途径和共还原过程实现的，脱合金策略实现了新型 HEA 的二维结构演化。HEA 合成方法是通用的，可用于制造具有 fcc 晶体结构的 六元HEA-PtPdIrRuAuAg SNR、七元 HEA-PtPdIrRuAuRhAg SNR和八元 HEA-PtPdIrRuAuRhOsAg SNR。此外，严重的晶格畸变以及8组分 HEA-PtPdIrRuAuRhOsAg SNR中的无序晶格可能会在一个原子平面上导致更多的原子堆垛层错，这会在不均匀的晶面上引起明显的 X 射线布拉格散射，导致八元 HEA 信噪比的PXRD 衍射峰强度减弱和变宽。
MD模拟
为了进一步了解HEAs的形成过程，通过MD模拟进行DFT计算。为了了解HEA形成过程中原子的动力学，他们比较了元素的均方位移（MSD）。金属原子在HEA形成过程中不断移动，MSD表示金属原子随时间相对于其原始位置的位置偏差。随着更多元素被引入HEA，整体MSD也增加，表明原子迁移行为更强，熵更高，不稳定性可能增加。在HEA形成过程中，Pd和Pt是决定HEAs结晶性的主要因素。Pd和Pt对HEA-SNR的形成有重要的促进作用，而其他金属对HEA-SNR的形成没有明显的影响。
电化学性能
在O2饱和的 0.1 M KOH 中 探索 了五元 HEA-Pt23Pd20Ir17Ru16Ag24SNR 的电催化 ORR 性能，并进一步与商业 Pt/C 进行了比较。HEA-PtPdIrRuAg SNRs/C 的半波电位 (E1/2) 为 0.93 V，而 ORR 的RHE远高于商业 Pt/C（0.85 V）。在 0.90 V 时，HEA-PtPdIrRuAg SNRs/C 的质量活度为 4.28 A mgPt-1和 1.69 A mgPGMs-1（Pt 族金属，PGMs），比商业 Pt/C 高出 21.4 和 8.45 倍（ 0.20 A mgPt-1)。经过 10000 次电位循环后，HEA-PtPdIrRuAg SNRs/C 的半波电位几乎没有变化，HEA-PtPdIrRuAg SNRs/C 的质量活度保持在 3.64 A mgPt-1和 1.43 A mgPGMs-1，在 10 000 个循环中分别比商业 Pt/C（0.14 A mgPt-1）高 26.0 倍和 10.2 倍。
电池性能测试
在0.10 A g-1时，HEA-PtPdIrRuAuAg SNRs/C 在 0.10 A g-1 的电流密度下显示出 0.87 V 的低充电过电位和 5252 mAh g-1 的高放电容量。当放电容量在 0.10 A g-1 下固定为 1000 mAh g-1 时，HEA-PtPdIrRuAuAg SNRs/C 的充电过电位低至 0.59 V。随着电流密度从 0.10 增加到 1.00 A g-1，充电过电位仍低于 1.00 V（1000 mAh g-1 时为 0.75 V）。低充电电压也可以通过 0.05 mV s-1 从 2.00 到 4.50 V 的循环伏安法 (CV) 曲线来证明，其中 HEA-PtPdIrRuAuAg SNRs/C 在 0.75 V 处可见低氧化峰。该结果表明 HEA-PtPdIrRuAuAg SNRs/C 可以作为Li2O2分解的有效催化剂。基于 HEA-PtPdIrRuAuAg SNRs/C 的 Li-O2 电池在 0.50 A g-1 下具有 100 次循环的稳定耐久性。
DFT计算
用密度泛函理论（DFT）研究了HEAs的电子结构和电活性。结果表明 Pd、Pt、Ag 和Au 是实现具有强还原能力的稳定 HEA 的关键因素。同时，Ru、Ir、Rh和Os提高了电子转移能力。这两种金属之间的优化平衡导致 ORR 和 Li-O2 电池在五元和六元 HEA 中的卓越性能。除了Ir 和 Ru，Pt 显示出很高的键合可能性。特别是，Pt 和 Os 在相邻位置上是高度优选的。通过 DFT 在五元HEA-PtPdIrRuAg 和 六元HEA-PtPdIrRuAuAg 中进一步研究了 ORR 和 Li-O2 电池的性能。在 0 V 下，ORR过程显示出持续的下坡趋势。对于 Li-O2 电池，Li 到Li2O2 的放电过程显示出自发转化。
该研究主要计算及测试方法
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滑铁卢大学的研究人员最近发表了一项研究结果。利用快速闪光热处理技术，可以克服硅阳极锂电池能量密度高但循环寿命差的问题。目前对硅负极锂电池的研究普遍认为，这种材料最大的问题在于耐久性差。但根据滑铁卢大学的研究，硅负极在900℃下处理20分钟后，锂电池的循环次数可以达到500次以上，能量密度不会明显衰减。在题为“工程硅纳米结构电极:下一代锂离子电池的可扩展再加工生产”的论文中，研究人员表示，引入这种创新且具有成本效益的快速热处理技术对硅阳极进行再加工，可以提高锂电池的性能和循环寿命。据记载，经过快速热处理后，硅材料的界面接触、二氧化硅/碳涂层和导电性都得到了很大的改善。同时，电极的初始循环效率达到84%，电池的重复次数最终达到500次以上。因此，快速热处理技术为下一代锂电池的工业化生产提供了可能。版权:本文版权归第一电气网所有，欢迎转载，但请务必注明出处。
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那这个就多了。目前锂离子电池的文章主要发表在电化学、材料、化学领域的期刊，关于计算的会发表在物理、物理化学方面的期刊上面。做产品的也会发表在一些工程类的期刊上。锂电池文章比较多的期刊有：Elsevier旗下的，Journal of Power Sources，Electrochimica Acta，Electrochemistry Communications，Nano Energy，Solid State IonicsJournal of The Electrochemical SocietyWiley旗下的 Advanced Energy MaterialsRSC的 Energy & Environmental ScienceNature 子刊 Nature Energy这些期刊里面都会有大量锂电池的文章。其他化学、材料、纳米类的期刊，比如 JACS，Angewandte Chemie，Nature Materials，Nature Chemistry， Advanced Materials, Nano letters, ACS Nano 等也会有锂电池方面的杂质，所占比例要比电化学类的期刊要少。建议少看低水平文章，误国误民。
稿源：cnBeta 美国能源部旗下 SLAC 国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员们，刚刚介绍了一种能够极大地恢复可充电锂电池效能的方法。对于电动 汽车 和下一代电子设备来说，这意味着相关产品的电池寿命可进一步延长。据悉，在经历了多次充放电循环之后，锂电池会在电极间形成不那么活跃的锂孤岛，从而降低电池的储能效果。 （图自：Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory） 好消息是，研究人员们发现，他们能够让“濒死”的锂岛向蠕虫一样前往其中一个电极、直至实现重新连接，从而部分逆转了不良衰减的过程。 由 2021 年 12 月 22 日发表于《自然》杂志上的这项研究可知 —— 通过引入这个额外的步骤，该团队得以将锂电池寿命延长近 30% 。 论文一作、斯坦福大学博士后研究员 Fang Liu 表示：“我们现正 探索 使用极快的放电步骤，来回复锂离子电池容量损失的可能性”。 如上图所示，但过一个失活的锂金属岛移动到电池的阳极（或负极）并实现重新连接时，它就能够恢复生机、用于电荷储存和为电子流动提供支撑。 下方动画展示了实验装置的原理，解释了“濒死”的锂岛是如何在电池充放电循环过程中，在阴阳（红蓝）两极之间来回蠕动的。 考虑到当前锂电池已被广泛运用于手机、笔记本电脑和电动 汽车 ，大量研究团队都在寻找重量更轻、寿命更长、安全性更高、充电速度更快的可充电电池方案。 其中一个发展方向是锂金属电池，在相同的单位体积重量下，它能够储存更大的容量、充电效率也更高。若得到普及，下一代电动 汽车 的重量和空间占用都可更少、或在同等电池体积下实现更长的续航里程。 不过无论固态或锂离子电池，它们都要用到带正电的锂离子在两极之间来回穿梭。随着时间的推移，一些金属锂会出现电化学惰性、形成不再与电极连接的锂孤岛，从而造成容量的损失。 有关这项研究的详情，还请移步至 2021 年 12 月 22 日正式出版的《自然》（Nature）期刊查看。 原标题为《Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operations》。
动力电池技术正在发生一场深远的变革，磷酸铁锂电池、三元锂电池之后，四元锂电池也在本月驶入产业视线内。
2020年3月4日，通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。
▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术，其关键在于，Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。
可以认为，NCMA四元锂电池解决了当下三元锂电池面临的诸多疑难杂症。
与NCM/NCA三元正极材料相比，NCMA四元正极材料在多轮充放电循环后，H2-H3（指正极材料微裂纹增加到难以复原的状态，引起电池内部参数变化）的不可逆相变电压保持稳定，材料内部微裂纹较少，正极材料中过渡金属的溶解情况不明显。同时，NCMA正极材料的放热峰值温度也更高，热稳定性更强。
值得注意的是，NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。
高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上达成，对于动力电池产品而言，NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
在这股浪潮之中，上游矿业与中游材料商向下游提供的产品必须快速迭代，动力电池企业的技术路线也必须做出新的选择，而新能源整车厂则需要为新的电池技术进行车型的适配，整个新能源产业链都将受到巨大的影响。
一、解密NCMA电池技术原理 已成高能量密度电池有效解决方案
NCMA四元锂电池并不是一项全新的动力电池技术。
从材料构成上来看，这一技术是基于目前两大主流三元锂电池体系NCM与NCA混合而成。
而从电池结构上来看，它也并不像固态电池、锂硫电池、锂空气电池一样对电池主体结构进行改变。
但这项技术却有引领三元锂电池迈向下一个阶段的潜力。
▲通用与LG合作的电
从本质上来看，所谓NCMA四元锂电池，就是使用了NCMA四元正极材料的电池体系。
其原理，是在原本的NCM三元正极材料中混入微量的过渡金属铝，形成四元正极，以保证在正极富集镍元素的同时，电池的稳定性与循环寿命不受影响。
在这一转变过程中，原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2（正极材料的化学构成发生了改变）。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co，Mn)-O化学键，从化学性质上增强了正极的稳定性，进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态，且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素，减少了过渡金属的溶解，提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中，正极材料微裂纹的形成，正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时，有研究表明，NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度，高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度，这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
这一特性对于目前动力电池正极高镍路线而言十分关键。
随着电动汽车续航里程的市场需求从早期的300公里不到，到如今的600+公里，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线不断明确。
▲使用新型电池的Model 3续航将接近600公里
现阶段NCM/NCA 811三元锂电池中，正极的活性物质镍元素的摩尔比已经超过了8成，这一类电池被称为8系三元锂电池。
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
不过，看似美好的技术前景背后，隐忧也在不断浮现。
有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。
这一现象直接导致了高镍三元锂电池容量的快速衰减与安全隐患的增加，近年来不断出现的电动汽车自燃事故大多与动力电池的安全隐患有关。
无论是改良电池包形态，还是调整电池管理系统，对于这一情况的缓解都只是杯水车薪。在这样的节点上，动力电池产业开始从材料出发，摸索更具前景的动力电池解决方案。
NCMA四元锂电池正是在这一过程中诞生的技术方案，其稳定的理化结构能够支撑起动力电池未来的高镍路线。
同时，相对廉价的铝元素的混入，大幅减少了动力电池正极中昂贵的钴元素的含量，对于动力电池的降本也十分有效。
无论是技术路线，还是市场层面，NCMA四元锂电池的未来前景都十分广阔。可以认为，四元锂电池是全固态电池诞生之前，最具变革意义的电池技术，动力电池新一轮的技术浪潮将由此开启。而在这轮浪潮中，率先拿出四元锂电池成品的通用与LG无疑是领先了一步。
二、韩国电池专家证明NCMA电池三大优点
目前，韩国汉阳大学锂电专家Un-Hyuck Kim已经通过实验，证明了NCMA四元锂电池在高镍技术路线上的优异性能。
2019年4月2日，Un-Hyuck Kim团队在美国化学学会期刊（ACS）上发表了一篇名为《锂离子电池四元分层富镍NCMA正极》的论文。
论文从容量衰退情况、H2-H3的不可逆相变电压变化情况、正极颗粒微裂纹情况、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面对比了镍含量90%左右的NCM、NCA、NCMA正极材料的性能。
1、NCMA四元锂电池容量衰退情况不明显
为防止实验出现误差，Un-Hyuck Kim团队对2032组电池进行了对照试验。
▲电池容量衰减对比实验数据
在30摄氏度，0.1C的实验条件下，这些电池被置于2.7V-4.3V的电压之间进行循环的初始充放电测试。
其中，镍含量90%的NCM90电池拥有229mAh/g的初始放电容量，镍含量89%的NCA89与NCMA89则分别拥有225mAh/g与228mAh/g的初始放电容量。
可以发现，三种高镍电池的初始放电容量非常接近，但在经过100次充放电循环后，NCMA89电池的放电容量下降至原先的90.6%，而NCM90与NCA89的放电容量则分别下降至原先的87.7%、83.7%。
而在同样温度、同样电压的情况下，将放电倍率提升至0.5C，再对同样（全新）的电池组进行试验。
在经历100次循环后，NCMA89、NCM90、NCA89的放电容量分别下降至原先的87.1％，82.3％和73.3％。
为更接近实际情况，Un-Hyuck Kim团队将电池置于25摄氏度、1C、3.0V-4.2V的环境中又进行了1000次的充放电实验。
这次的结果是，NCMA89电池维持了84.5%的初始容量，NCM90电池与NCA89电池的容量分别下降至初始的68.0％和60.2％。
由此可见，NCMA四元锂电池在高镍路线上的稳定性远优于NCM与NCA三元锂电池，越是接近实际的使用情况，这一优势也越发明显。
2、NCMA四元锂电池结构更加稳定
电池容量的衰减在正极材料这一块，主要体现在H2-H3的不可逆相变与正极材料微裂纹方面。
▲三种电池H2-H3不可逆相变情况
所谓H2-H3的不可逆相变，主要是用来体现正极晶格的变化与锂离子嵌入、脱嵌过程的可逆性（氧化还原峰）。
H1-H2的过程通常是可逆的，而一旦电极出现H3相，则是出现了不可逆的变化，锂离子嵌入与脱嵌的能力都会有所损失，当电压超过一定值，亦或放电倍率达到一定的倍率，H3相便会出现。
因此，对电池性能的考量会体现在出现H3不可逆相变的电压数值变化与氧化还原峰的变化上。
通过对NCMA89、NCA89、NCM90三类电池进行100次的充放电循环测试，Un-Hyuck Kim团队发现，只有NCMA89的H2-H3不可逆相变的电压几乎维持在了初始的状态，而NCM90与NCA89电池的H2-H3不可逆相变的电压均出现了不同程度的下滑，氧化还原峰下降。
即是说，在多次的循环中，NCA与NCM正极材料的电池更容易出现H3相，可逆性出现下滑。
在正极材料的微裂纹方面，不同材料的属性也有所不同，但微裂纹的出现将会影响电极的阻抗，一旦阻抗增大，对于电池的电流充放都会造成影响。
▲三种电池正极材料微裂纹情况，上下两排图片从左至右依次是NCA89电池、NCM90电池、NCMA89电
上文描述中已经提到，NCMA89电极较难出现H2-H3的不可逆相变，其具备较强的机械稳定性。Un-Hyuck Kim团队的实验也证明了这一点，在多次充放电循环后，NCMA89电池正极材料的微裂纹明显少于NCM90与NCA89电池。
除此之外，锂离子脱嵌过程中释放的氧也会溶解过渡金属，导致正极材料结构不稳定。
Un-Hyuck Kim团队通过密度泛函理论（DFT）对NCMA89、NCM90、NCA89电池的氧空位能进行了计算，发现三者的氧空位能分别为0.80eV、0.72eV和0.87eV。
从这一数值可以看出，Al-O化学键稳定的NCA89电池最不容易发生氧的释放，NCMA89电池同样较为稳定，而NCM90电池氧的释放所需要的能量最少，最容易导致正极材料结构发生变化。
3、NCMA正极材料热稳定性更强
考虑到电极材料的热稳定性对于电池安全的影响也极为重要，Un-Hyuck Kim团队还采用差示扫描量热法（DSC）对正极材料放热反应的峰值温度进行了测量。
测量结果显示，NCA89电池正极放热反应的峰值温度为202°C，发热量为1753J/g，而NCM90电池正极显示的峰值温度为200°C ，发热量为1561J/g。相比之下，NCMA89电池的正极放热反应峰值温度为205°C，而发热量仅为1384J/g，NCMA四元锂电池的热稳定性明显优于另外两类电池。
综合多次充放电循环后的容量衰退，H2-H3的不可逆相变、正极材料微裂纹、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面的测试，Un-Hyuck Kim团队最终证明了NCMA正极材料在高镍路线上的优异表现。
三、NCMA正极材料短期量产成本较高 但长期成本更优
但现阶段的NCMA四元锂电池并非完全没有缺点，首先，NCMA四元锂电池的核心——正极材料的制备工艺要比NCM与NCA电池更为复杂。
Un-Hyuck Kim团队在2019年3月发布于Materialstoday的论文《成分与结构重新设计的高能富镍正极，用于下一代锂电池》。
▲Un-Hyuck Kim团队发布的论文
论文中提到，NCMA正极材料的制备步骤大致可分为六个阶段：
1、使用硫酸镍溶液与硫酸钴溶液通过共沉淀法制备球形NC-NCM[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2前体，用作制备[Ni 0.98 Co 0.02 ]（OH）2的起始材料，并加入间歇反应器。
2、在惰性气体（氮气）环境下，连续在间歇反应器中加入特定量的去离子水、氢氧化钠溶液、氢氧化氨溶液，同时，将定量的氢氧化钠溶液与足量的氢氧化氨溶液（螯合剂）泵入反应器。
3、在合成过程中，最初形成的[Ni0.98Co0.02]（OH）2颗粒逐渐变成球形。
4、为构建NC-NCM结构，将定量的硫酸镍溶液，硫酸钴溶液与硫酸锰溶液（Ni：Co：Mn=80:9:11，摩尔比）引入反应器，制成[Ni 0.80 Co 0.09 Mn 0.11]（OH）2，通过调整原料用量，最终获得[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2粉末。
5、将粉末过滤，洗涤，并在真空110摄氏度的环境下干燥12小时。
6、为了制备Li [Ni 0.886 Co 0.049 Mn 0.050 Al 0.015 ] O 2，将前体（[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2）与LiOH·H 2 O和Al（OH）3 ·3H2O混合，并在纯氧730摄氏度环境下煅烧10小时。
如果是进行NCM正极材料的制备，可以省去步骤6中加入铝的步骤；而如果是进行NCA正极材料的制备，则可以省去步骤4。
因此，NCMA正极材料的生产工序要比NCM与NCA正极材料的生产工序都更复杂，其短期生产成本必然会更高。
与此同时，铝的用量也需严格控制，用料过多或过少都会影响电池的能量密度，并使稳定性出现衰减，这一工序的引入对生产工艺无疑提出了更严格的要求。
但从长期的角度来看，铝的引入减少了钴的使用，以LG化学与通用合作的Ultium电池为例，该电池中钴元素的含量减少了70%。
而这一情况则能够降低动力电池的生产成本，据了解，2019年7月钴湿法冶炼中间品进口均价19707美元/吨（约合人民币13.7万元/吨），而良品铝矾土的价格大约在1200元/吨。
生产工艺的复杂或许会短暂延缓NCMA电池占领市场的脚步，但长期的利益还是会驱使动力电池厂与车企使用NCMA四元锂电池。
四、NCMA电池2021年量产 材料商、电池厂、整车厂纷纷布局
目前来看，虽然NCMA仍处于产业化的初期，但已经有多家公司进入这一领域进行布局，从公司属性来看，可以分为三类玩家：锂电材料供应商、动力电池企业、整车厂。
1、锂电材料供应商
根据公开信息，锂电材料供应巨头Cosmo AM&T、格林美已经率先在这一领域进行布局。
Cosmo AM&T是LG化学NCMA四元锂电池正极材料的主要供应商，该公司表示，其目前正在研究NCMA高镍正极材料，其中镍含量达到92%，正极能量密度为228mAh/g。
该公司预计会在2021年实现四元正极材料的量产，在量产后会首先与LG化学进行验证，不过该公司在正极材料方面也与三星SDI达成了合作，因此也很可能会向三星SDI供应NCMA正极材料。
而格林美日前在回答投资者提问时也曾透露，公司完成了四元正极材料的研发与量产工作，正在与客户进行吨级认证。
除此之外，企查查显示，美国新能源材料初创公司林奈新能源在中国的分公司申请了四元正极材料的专利，并于2019年2月5日公开了公告。
2、动力电池企业
目前布局NCMA四元锂电池的动力电池企业主要是中韩电池企业。
在中国动力电池企业中，国轩高科与蜂巢能源率先进行了四元锂电池的布局。
蜂巢能源在2019年7月的发布会上发布了NCMA四元锂电池产品，据了解，该产品自2018年3月在蜂巢内部立项，经历了16个月的研发得以面世。
▲蜂巢能源发布会
但目前，蜂巢能源还不具备四元锂电池的量产能力，蜂巢能源总经理杨红新表示，该公司会在2019年第四季度完成NCMA四元正极材料的产能布局，初期产能每年100吨。而到2021年，蜂巢能源就会正式量产NCMA四元锂电池。
国轩高科则没有这么高调，企查查信息显示，2016年，国轩高科申请了两款四元锂电池的制备方法专利，两项专利分别于2018年与2019年获得发明授权。
但国轩高科的技术路线相对小众，其申请的是NCAT（镍钴铝钛）与NCMT（镍钴镁钛）正极材料的制备专利。
宁德时代暂时没有对外宣布会进行NCMA电池的研发，但考虑到格林美是其正极材料的供应商之一，因此宁德时代同样有可能在暗中进行NCMA电池的研发工作。
韩国电池企业中，LG化学率先宣布将会量产NCMA四元锂电池，并将其运用到与通用合作的Ultium电池组中。Lg化学表示，这款电池的能量密度将会达到200mAh/g（并未透露是否是电芯能量密度）。
3、整车厂
目前明确表态将使用NCMA四元锂电池的整车厂只有通用一家，该公司在3月4日开幕的“EV week”上公布了与LG化学合作研发电池的项目，而该项目的核心就是NCMA电池与Ultium电池组技术。
据了解，通用将会在其最新的电动汽车平台上使用该电池，为不同的车型提供50kWh-200kWh的电池组，电池组的成本将会下降至100美元/kWh（约合693元/kWh）。
▲通用全新电动车平台
如果计划顺利，通用未来3年将会推出20款电动汽车，并在2025年达到100万辆电动汽车的销量。
一旦通用借助NCMA电池实现了电动化的成功转型，各大车企也会争相进行效仿，布局NCMA四元锂电池的车企将会大量增加。
锂电材料商、动力电池企业、整车厂三方入局，意味着NCMA四元锂电池方案很有可能会成为未来动力电池的备选方案之一。
如果顺利实现大规模商用，这一产品将会对上游矿业、中游动力电池企业、下游整车厂造成影响。
对于上游矿业而言，钴矿需求量大幅减少，一度处于高位的钴价有可能出现大幅下滑。
对于动力电池企业而言，新一轮技术的迭代将会为头部动力电池企业带来福利，谁先布局的企业将能够抢占第一拨市场，而晚布局的企业则可能面临落后或是被淘汰的情况。
对于整车厂而言，NCMA四元锂电池由于减少了钴的用量，成本大幅降低，车企生产电动汽车的成本压力下降。并且NCMA电池拥有更加优秀的循环寿命与稳定性，电动汽车产品的可靠性将会得到提升。
结语：四元电池时代将至？
通用与LG合作的四元锂电池很有可能会掀起一轮动力电池的产业变革，对比NCM/NCA三元锂电池产品，四元锂电池有着循环寿命更长、安全性优秀、成本更低等优点。对于车企和电池厂而言，这些优点意味着四元锂电池是一个难以拒绝的选项。
但不到大规模量产，四元锂电池的命运尚且无法盖棺定论，三元锂电池后续的发展路线众多，且新的技术在生产工艺、材料等方面均有变革。
单从材料来看，镍锰酸锂“无钴”电池、锂硫电池、锂空气电池都是成为四元锂电池的潜在竞争者，这些电池产品对比目前的三元锂电池同样有着不小的性能优势。
只能说，四元锂电池是目前相对而言接近量产的三元锂电池替代方案，后续情况仍需持续观望。
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家庭教育是学前儿童接受的初始教育，其宗旨就是促进儿童的全面发展，这种发展对儿童来说是根本的、奠基性的。下面是我给大家推荐的浅谈学前儿童家庭教育的论文，希望大家喜欢!
浅谈学前儿童家庭教育的论文篇一
《浅谈学前教育问题的策略分析》
摘要：可以说学前教育是人生发展过程中的奠基性教育，也是我国教育体系中非常重要的一部分。但是按照我国目前学前教育的现状来看还存在着一定的问题，因此本文就从学前教育的主要作用开始谈起，分析现阶段我国学前教育存在的若干问题，并提出几点解决策略。
关键词：学前教育;教育问题;策略
一、学前教育对社会和国家的主要作用
1、提高整体国民素质
也就是说学前教育就是一个培养儿童重要的时段、行为习惯、道德意识关键时期，而孩子是社会的未来，所以从这点也可以说明，在这时期也是能够培养出有素质的重要时期，儿童时期受到的教育和熏陶为其今后成长以及成年具备良好的素质修养奠定了坚实的基础。
2、学前教育是一项重要人力资源投资
随着时代的发展现代的社会最需要的就是创新、来发掘人才，这样我们的国家就可以有一个很强大的竞争力。教育学、心理学等在这些的相关信息中也说明了，在这阶段还是一个非常有着可塑性的，这时期的大脑反应是非常快的，也是培养孩子的语言能力阶段，感知能力等方面的都是一个非常的关键时期，他们在这个时期的好奇心跟欲望都是非常旺盛的，在这个时期就可以引导孩子去学习一些科学的、恰当的教育和引导，就可以让孩子在以后发挥自己的潜能，就可以在培养创新时候就直接做好了基础。
3、学前教育有利于促进社会公平
通过相关的实践研究我们可以看出社会政府开始对学前教育有所补偿，由于政府对学前教育的经济支持与推动发展有利的促进了社会的公平，由于政府对社会的支持从而有利的减轻了对贫困家庭等有明显的改善和帮助，有很多父母的文化水平不是很高、家庭的经济情况不是很好的儿童就可以进行补偿性的学前教育，可以帮助他们在语言、认识以及社会性等各发面获得更为良性的发展，从而增加其后续成功的机率，打破贫穷的恶性循环，从更大的程度上实现社会公平。
4、学前教育有利于降低犯罪率
在孩子们面向社会发展时候学前教育是非常重要的阶段，恰当科学的教育对促进儿童自控能力、交往能力、合作能力、责任心、自信心以及爱心等良这些对孩子的好品质发展非常有效，通过上述文章相对现阶段我国社会来说学前教育有个好的发展也是十分重要而有利的。比如儿童在成长的时候的在一个非常恶劣的环境下来进行情感交流、发展支持以及关爱互动，这样就会很容易的表现出相反的人格，在他们成人后对社会的稳定也有这一定的影响的。
二、我国学前教育存在的问题
1、学前教育中政府责任虚化
在我们国家的教育中学前教育是一个非常重要的基础教育，但是近年我国的学前教育越来越偏离了《教育法》中的定位。现今社会有很多幼儿园都被人们推向了市场经营，这样就给学前教育带上了浓厚利益观念，因为这种市场化的结果导致了很多农村孩子因为家庭贫困而不能上幼儿园，而全国也只有不到50%的学前3年毛入学率。此外一些教育界的领导都认识不到学前教育在教育事业发展中的作用和地位，现今社会我们对于学前教育对孩子的教育严重缺乏重视感，在地区教育事业的发展规划中都没有提及学前教育，因此学前教育的发展又少了制度和政策的保障。
2、学前教育的价值与目的被遮蔽
教育管理领域中的管理主义盛行，所强调和关注的是工具理性和技术理性，但是却忽略了道德价值以及目的合理性。相对来说现阶段我国的学前教育管理的最终目标对我国的教育事业还是有一定的效果和帮助的而管理过程也被简化为模式化的管理技术和程序，而教育工作者在实践中也缺乏对自身行为价值的批判和反思。现阶段我国正在实行学前教育的管理和投资，很多管理主义缺乏伦理视角的审视，不再追求道德价值。
3、学前教育的公平问题日益突出
显然学前教育的好坏重量是非常重要的，但是如果过分强调却会带来一系列教育的公平问题。为了推动所谓“正确”的教育理念，所谓“高质量”的学前机构应运而生，而各级政府也将大部分教育资源投向“高质量”的学前教育机构，期望这些“高质量”机构可以带动学前教育事业的整体质量的发展和提高。学前教育的公平问题具体表现在以下几个方面：
(1)教育资源的配置不公平现在我国对学前教育的投资和经费的投入相对来说是比较低的，但是整体来说在我国的教育资源非配并没用充足而有利的给学前教育公共资金做到最低的保障，现今我国对于学前教育的资金在公共教育资金当中只占经费的0.01左右。国家对学前教育的投资经费问题一直是属于低重心分权型的制度，而我国地方政府对学前教育资金投资方面还是负起了很大的责任和投资，所以很多的学前教育机构都是由乡镇、农村基层所出资来辅助学前教育机构使孩子们可以更好的培养儿童的素质，而中央政府和升级财政对于学前教育机构的资金投入相对还是比较少的。
(2)就目前状况来看幼儿园的老师专业水平也都是不一样的。前段时间江苏发生的幼儿园老师拿熨斗烫伤孩子脸的事件，这就说明了，我们国家的幼儿教师的素质是多么的恶劣。
三、改善学前教育问题的策略
1、对学前教育事业重新定位
市场经济社会最主要的特征就是市场是资源配置的基础，这与计划经济体制中政府是资源配置的主体特征完全不同，因此上文中提到的政府与市场共同配置资源的学前教育，其产品属性决定了它在市场经济环境中的定位。
2、重新审视政府及教育部门自身的定位
首先要切实转变政府的职能，明确政府应该做些什么。国家发展学前教育的政策目标要以“可以为每个接受学前教育的儿童提供平等的受教育机会”为基础。
3、政府加大对学前教育的投资
通过上述文章中说到的一系列关于学前教育的问题，学前教育属于费盈利性的公共产品，学前教育是非盈利性的，所以我国政府必须要对学前教育做出一定的资金补助等一系列问题，这样才有助于促进少儿良好的身心发展和自资源的均衡化和合理化的承担琦学前教育的基本责任同时这也上是对实现学前教育的最基本条件。(作者单位：沈阳师范大学学前与初等教育学院)
参考文献：
[1]东莞市教育局：《整合资源加快学前教育事业发展》，《教育导刊》，2010(5)。
[2]姚伟、刑春娥：《学前教育公平的理论基础》，《学前教育研究》，2011(1)。
[3]候莉敏：《教育公平视野下的尴尬》，《早期教育》，2010(1)。
浅谈学前儿童家庭教育的论文篇二
《浅析学前儿童家庭教育的问题与对策》
摘要：随着社会的进步，日益激烈的竞争已经使得人们逐渐认识到学前教育的重要性，对学前教育的要求也越来越高。家庭教育就在这样一种背景下得到应用，作为幼儿教育的一种重要补充，取得了很好的实践效果。学前儿童家庭教育是指在家庭生活中，由家长(主要是父母或其他长辈)对学前儿童进行的教育和施加的影响。家庭是孩子接触的第一个环境，它会给孩子人格的形成打下难以磨灭的烙印。通过分析现今学前儿童家庭教育存在的问题，提出加强学前儿童家庭教育途径和策略，从而使学前儿童家庭教育有效的实施。
关键词：家庭教育;问题;对策
家庭教育是学前儿童接受的初始教育，其宗旨就是促进儿童的全面发展，这种发展对儿童来说是根本的、奠基性的。儿童出生时，面对的是一个全新的外部世界，与纷繁复杂的外部世界相比，此时儿童好比一张白纸。家庭教育正是要在这张白纸上涂抹最初的色彩，家庭教育对学前儿童发展的奠基性作用是非常关键的。
一、现今学前儿童家庭教育存在的问题
(一)家长素质普遍偏低
家长文化、道德素质对整个家庭活动及家庭教育的影响是巨大的，是决定家庭教育优劣的一个重要因素。家长文化、道德素质的高低决定家长的知识水平、品德修养，家长对早期教育的重视程度以及家庭教育方式和方法的运用等。同时家长作为孩子的榜样，要切实提高自身的道德修养，努力改正自身的不良品行，努力让自己成为孩子学习的正面的、积极的榜样。
(二)家长教育观念认识错误
有些家长则把儿童的发展完成看成是遗传因素决定的，是自然成熟的过程，认为家长在儿童发展的过程中起不到什么作用。这种家长在实际实施教育时，往往显得过于消极、冷漠，忽视自身在儿童发展过程中的作用，忽视对孩子的教育，经常采取放任自流的方式，或者是认为，我不是老师，不懂得教，所以我们只管生孩子、养孩子，至于教孩子，那是学校的事。这是一种“只养不教”的观点，是一种极为不负责任、推卸责任的做法。还有一些家长对孩子期望高，对孩子采用“专制型”的教育方式，这种家长对孩子要求过高，要求过于苛刻和严厉;有些对孩子期望低，对孩子采用“忽视型”的教育方式，这种家长对孩子所做的事情不闻不问，任其发展。
(三)家长教育方式缺乏正确引导
在如今的社会中最为普遍是溺爱型，溺爱型的家长，在进行家庭教育时总是以孩子为中心，他们视子女为掌上明珠，采用一种永爱过度的教育方式。日常生活中，他们处处袒护，事事包办，使孩子过着“衣来伸手、饭来张口”的生活。其次放任型在现实生活中也比较常见，这类父母由于工作比较忙，没时间照顾孩子等原因，因而对孩子采取放任不管的态度。他们往往无视孩子的存在，采取不管不问，放任自流、任其发展的做法，无论对孩子的优点、取得的进步，还是缺点和遭受的失败，他们都不予关注，不予反应。另外专制型的家长往往认为自己的观点、想法是对的，对孩子过于严厉，教育孩子的语言和方法过于简单，对孩子所犯的错误，他们的解决方式往往是打骂。
二、学前儿童家庭教育的对策
(一)提升家长素质
首先父母要加强自身的政治思想和道德品质方面的修养，父母的品质，无时不在影响着孩子，家长有无强烈的事业心，有无积极的生活态度，有无正直的品格，有无宽阔的胸怀，都将成为子女道德行为和思想评价的标准及依据，也是教好孩子的基础和根本。其次家长必须努力学习和掌握一些文学、史学、语言、教育学、卫生学、营养学等方面的知识。既要主动辅导孩子学习，教给孩子科学的方法，又要对孩子提出的一些基本问题、常识作出较满意、正确的回答。若孩子一问家长三不知，或回答中出现知识性错误，这将对子女的学习和成才带来不利。最后家长言谈、举止、仪表是内在心灵的表现，是思想品质和文化素质的具体反映。家长要十分注意自己的言行及仪表的修养。
(二)树立正确的教育观念
1、树立科学的儿童观
正确、科学的儿童观具体内容包括：儿童是人，但不是小大人，不是成人的简单复制;每个儿童都是独立的个体，具有独特个性;儿童具有巨大的发展潜力，是在不断发展着的，教育应该遵循儿童的发展规律;儿童时自身发展的主体，具有主观能动性;儿童的发展是生物遗传、环境、社会、教育以及儿童自身等因素多层次相互作用的结果;儿童通过活动，在活动中获得发展，游戏是学前儿童的主要活动，成人应当尊重和珍视;儿童应获得全面发展，其身心发展的各方面是一个统一的整体;等等。
2、树立科学的教育观
引导家长树立科学的教育观，建立对孩子的合理期望，并进而制定合理的、适宜于自己孩子特点、发展水平和兴趣需求的培养目标，最终通过因势利导、循循善诱等方式，促进孩子在自身发展水平的基础上向前发展。具体而言，科学的教育观的内容包括：尊重儿童的本能、兴趣和需要;注重儿童发展的自然速率、规律和水平;对儿童实施全面发展教育;因人而异，因材施教;认识到儿童是学习的主体;寓教育于活动之中，以游戏为主导活动;等等。
(三)采用正确的家长教育方式
在当今社会中最适用的是民主型的家庭教育方式，这种方式是积极的，这种类型的父母总是采取们，民主、平等的态度对待孩子，表现出一种冷静的热情和有克制的疼爱。他们能够充分理解子女的兴趣和要求，经常向子女提供足够而有效地信息，并且言传身教，引导子女自己作出选择和决定。他们尊重孩子的想法，使孩子能够自由表达自己的想法和愿望。他们对孩子的要求不会过于严厉，但也不是特别娇惯，该表扬就表扬，该批评就批评，既随心所欲地支配，也不放任自流，对孩子的爱总能够适度地把握。在家庭中，孩子和父母是朋友的关系，地位是平等的。他们之间能够相互交流，相互指正。父母把孩子当成是独立的人，赋予他们同等权利和义务。孩子可以根据自己的兴趣和爱好来选择自己所要学习的内容。父母对孩子取得的进步给予积极的肯定，而对孩子遭受的挫折又能进行合理的鼓励。
学前儿童家庭教育会对孩子的一生产生重要的影响，它是其他教育方式(幼儿园教育、学校教育)无法替代的教育形式。家庭教育对孩子、对社会所产生的实际效用也是其他教育方式无可比拟的。因此，家长必须高度重视对孩子的家庭教育，并与幼儿园教育相结合，树立正确的教育理念，采用正确的教育方式，让孩子在良好的家庭教育环境下健康成长。
参考文献：
[1]丁连信：《学前儿童家庭教育》，科学出版社，2007年.
[2]李朝安：《浅谈学前儿童家庭教育》，学校体育卫生艺术国防教育网，2012年.
[3]钟莉：《对学前儿童家庭教育策略的思考》，江西教师网，2012年.
推荐《仪器仪表学报》，属于EI期刊，收录如下：
《仪器仪表学报》被以下数据库收录：
CA 化学文摘(美)(2014)
SA 科学文摘(英)(2011)
JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)
EI 工程索引(美)(2016)
CSCD 中国科学引文数据库来源期刊（2017-2018年度）（含扩展版）
北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊：
1992年(第一版),1996年(第二版),2000年版,2004年版,2008年版,2011年版,2014年版;
其实这里面有几个都可以，具体自己点开链接看