So the cathode’s ability to release

So the cathode’s ability to release and accept lithium ions and electrons is a key factor in the battery’s capacity and performance. “The amount of lithium you’re able to shuttle back and forth is the battery’s capacity,” says Joanna Clark, Head of Product Development for battery materials at Johnson Matthey. “The more lithium the cathode is able to release without the structure becoming unstable, the more capacity and energy you have, and the more miles in your tank.” How quickly you can move lithium in and out of the structure is also important – this is the power performance, and in electric vehicles it relates to acceleration and how long it takes to recharge the battery.Johnson Matthey has been developing and testing better battery materials. Recently, its researchers came up with a novel combination of cathode materials that should significantly improve the range and acceleration of electric cars, while also making them quicker to recharge. The breakthrough could help bring electric cars into the mainstream, by lessoning the need for car driver behaviour changes, marking an important turning point for the industry.To keep the arrangement stable, cathode electrodes are typically layered structures with lithium interspersed with other metal oxides. “Think about the cathode structure as a big pile of Jenga bricks,” explains Clark. “Every time you take a lithium ion out, it’s like taking one brick out of the tower. You can only take so many out before the structure collapses.”To reach the energies required to combat range anxiety and encourage the mass-adoption of electric vehicles, battery manufacturers are moving to high-nickel chemistries. Nickel provides energy, but it comes at the cost of stability – so it gives you the miles in your tank but limits the useful life of the battery.The key to harnessing this energy is taming the nickel. A traditional choice of stabilising material in lithium-ion cathodes is cobalt. However, cobalt is expensive, which makes its use in large electric car batteries uneconomic.Furthermore, ethical sources are in short supply. So to keep everything stable, it’s necessary to add small amounts ofcheaper metals, such as manganese or aluminium – but these do not bring some benefits afforded by cobalt, so there are trade-offs.The trick that Johnson Matthey’s scientists have perfected is to find just the right combination and arrangement of metals. Their work involves experimenting with and simulating the physical and chemical properties of various formulations.The result is a portfolio of new ultra high energy cathode materials, known as eLNO, which have high levels of nickel but low levels of cobalt. The nickel-rich mix ensures a high-energy product but the other metals ensure the stability and safety of the design.This combination maximises two crucial aspects of a battery’s design–its energy density (the amount you get in a certain volume or mass) and its cycle life (how many times you can discharge and recharge the battery without significant loss of capacity). In engineering terms, it is the result of many incremental steps that together make a significant difference to the efficiency and economics of large-scale battery manufacturing.Finding the right combination is only one part of the challenge. “You can only get so far looking at materials composition alone,” says Clark. “You also have to process it into an electrode and get the best out of it in that way. We have an understanding of that. You cannot design the best material unless you understand how it performs as an electrode and in a battery cell.”The trick, she adds, was to find a way to use the smallest possible amount of cobalt to stabilise the highest possible amount of nickel, essentially by putting all the component metals in the right places in the cathode structure. “This was engineering at the atomic level.”

Kết quả (Việt) 1:

Vì vậy, khả năng của cathode để phát hành và chấp nhận các ion lithium và electron là một yếu tố quan trọng trong khả năng và hiệu suất của pin. “Lượng lithium bạn có thể trở lại đưa đón và ra là công suất của pin,” Joanna Clark, Giám đốc phát triển sản phẩm cho biết đối với nguyên liệu pin tại Johnson Matthey. “Các lithium hơn catot là có thể phát hành mà không cần cấu trúc trở thành không ổn định, năng lực hơn và năng lượng bạn có, và những dặm thêm trong bể của bạn.” Làm thế nào nhanh chóng, bạn có thể di chuyển lithium trong và ngoài của cấu trúc cũng rất quan trọng - đây là việc thực hiện quyền lực, và trong xe điện nó liên quan đến khả năng tăng tốc và phải mất bao lâu để sạc pin.

Johnson Matthey đã được phát triển và thử nghiệm vật liệu tiết kiệm pin hơn. Gần đây, các nhà nghiên cứu của mình đã đưa ra một sự kết hợp mới lạ của vật liệu cathode rằng sẽ được cải thiện đáng kể phạm vi và khả năng tăng tốc của xe điện, trong khi cũng làm cho chúng nhanh hơn để nạp tiền. Bước đột phá này có thể giúp mang xe điện vào dòng chính, bởi lessoning nhu cầu thay đổi hành vi lái xe ô tô, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng đối với ngành công nghiệp.

Để giữ ổn định sắp xếp, điện cực cathode thường lớp cấu trúc với lithium xen kẽ với các oxit kim loại khác. “Hãy nghĩ về cấu trúc cathode như một đống lớn của gạch Jenga,” Clark giải thích. “Mỗi khi bạn tham gia một ion lithium ra, nó giống như uống một viên gạch ra khỏi tháp. Bạn chỉ có thể mất rất nhiều trước khi cấu trúc sụp đổ.”

Để đạt được các nguồn năng lượng cần thiết để phạm vi lo lắng chiến đấu và khuyến khích đại chúng thông qua các phương tiện điện, các nhà sản xuất pin đang di chuyển đến hoá học-niken cao. Nickel cung cấp năng lượng, nhưng nó đi kèm với chi phí của sự ổn định - vì vậy nó mang lại cho bạn những dặm trong bể của bạn, nhưng giới hạn thời gian hữu dụng của pin.

Chìa khóa để khai thác năng lượng này được thuần hóa những niken. Một sự lựa chọn truyền thống ổn định nguyên liệu trong cathodes lithium-ion là coban. Tuy nhiên, coban là tốn kém, mà làm cho việc sử dụng nó trong các loại pin xe điện lớn không kinh tế.

Hơn nữa, nguồn đạo đức là khan hiếm. Vì vậy, để giữ cho mọi thứ ổn định, nó là cần thiết để thêm một lượng nhỏ
kim loại rẻ hơn, chẳng hạn như mangan hoặc nhôm - nhưng đây không mang lại một số lợi ích dành bởi coban, vì vậy có những thỏa hiệp.

Bí quyết rằng các nhà khoa học Johnson Matthey của đã hoàn thiện là để tìm kiếm chỉ sự kết hợp và sắp xếp các kim loại. Công việc của họ liên quan đến việc thử nghiệm và mô phỏng tính chất vật lý và hóa học của các công thức khác nhau.

Kết quả là một danh mục đầu tư của vật liệu mới siêu năng lượng cao cathode, được gọi là eLNO, mà có hàm lượng niken nhưng mức độ thấp của coban. Sự pha trộn niken giàu đảm bảo một sản phẩm năng lượng cao nhưng các kim loại khác đảm bảo sự ổn định và an toàn của thiết kế.

Sự kết hợp này tối đa hai khía cạnh quan trọng của thiết kế của nó mật độ của pin năng lượng (số tiền bạn nhận được trong một khối lượng hoặc khối lượng nhất định) và vòng đời của nó (bao nhiêu lần bạn có thể xả và sạc pin mà không có thiệt hại đáng kể công suất). Về kỹ thuật, nó là kết quả của nhiều bước gia tăng cùng nhau tạo sự khác biệt đáng kể đến hiệu quả và kinh tế của sản xuất pin quy mô lớn.

Tìm sự kết hợp đúng chỉ là một phần của thử thách. “Bạn chỉ nhận được cho đến nay có thể nhìn vào thành phần nguyên liệu một mình”, Clark nói. “Bạn cũng phải xử lý nó vào một điện cực và nhận được ra tốt nhất của nó theo cách đó. Chúng tôi có một sự hiểu biết về điều đó. Bạn không thể thiết kế các vật liệu tốt nhất, trừ khi bạn hiểu làm thế nào nó hoạt động như một điện cực và trong một tế bào pin.”

Bí quyết, bà nói thêm, là tìm một cách để sử dụng số tiền nhỏ nhất có thể của coban để ổn định số lượng cao nhất có thể của niken, về cơ bản bằng cách đặt tất cả các kim loại thành phần ở các vị trí ngay trong cơ cấu cathode. “Đây là kỹ thuật ở cấp nguyên tử.”

Kết quả (Việt) 2:

Vì vậy, khả năng của cathode để giải phóng và chấp nhận các ion lithium và electron là một yếu tố quan trọng trong năng lực và hiệu suất của pin. "Lượng lithium bạn có thể đưa đón trở lại và ra là năng lực của pin", ông Joanna Clark, trưởng bộ phát triển sản phẩm cho các vật liệu pin tại Johnson Matthey. "Các lithium hơn các cathode có thể phát hành mà không có cấu trúc trở nên không ổn định, năng lực hơn và năng lượng bạn có, và dặm thêm trong xe tăng của bạn." Làm thế nào một cách nhanh chóng, bạn có thể di chuyển lithium trong và ngoài cấu trúc cũng rất quan trọng-đây là hiệu suất điện, và trong xe điện nó liên quan đến tăng tốc và mất bao lâu để sạc pin.

Johnson Matthey đã được phát triển và thử nghiệm vật liệu pin tốt hơn. Gần đây, các nhà nghiên cứu của nó đã đưa ra một sự kết hợp cuốn tiểu thuyết của các vật liệu cathode đáng kể nên cải thiện phạm vi và gia tốc của xe điện, trong khi cũng làm cho chúng nhanh hơn để nạp tiền. Những bước đột phá có thể giúp mang lại xe điện vào dòng chính, bằng cách làm giảm sự cần phải thay đổi hành vi lái xe, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng cho ngành công nghiệp.

Để giữ cho sự sắp xếp ổn định, các điện cực cathode thường được cấu trúc theo lớp với lithium xen kẽ với các oxit kim loại khác. "Hãy suy nghĩ về cấu trúc cathode như một đống lớn của gạch jenga," giải thích Clark. "Mỗi lần bạn lấy một ion lithium ra, nó giống như lấy một gạch ra khỏi tháp. Bạn chỉ có thể mất rất nhiều trước khi cấu trúc sụp đổ. "

Để đạt được các nguồn năng lượng cần thiết để chống lo âu phạm vi và khuyến khích việc áp dụng hàng loạt các phương tiện điện, các nhà sản xuất pin đang di chuyển đến các hóa chất cao-niken. Nickel cung cấp năng lượng, nhưng nó đi kèm với chi phí ổn định-vì vậy nó mang lại cho bạn dặm trong bể của bạn nhưng hạn chế tuổi thọ hữu ích của pin.

Chìa khóa để khai thác năng lượng này là Taming các niken. Một lựa chọn truyền thống của vật liệu ổn định trong lithium-ion cathodes là coban. Tuy nhiên, coban là tốn kém, mà làm cho việc sử dụng nó trong pin xe hơi điện lớn không kinh tế.

Hơn nữa, các nguồn có đạo Đức là cung cấp ngắn. Vì vậy, để giữ cho mọi thứ ổn định, nó là cần thiết để thêm một lượng nhỏ
kim loại rẻ hơn, chẳng hạn như mangan hoặc nhôm-nhưng chúng không mang lại một số lợi ích dành cho coban, do đó, có thương mại-offs.

The trick rằng Johnson Matthey của các nhà khoa học đã hoàn thiện là tìm thấy chỉ là sự kết hợp đúng và sắp xếp của các kim loại. Công việc của họ liên quan đến thử nghiệm và mô phỏng các tính chất vật lý và hóa học của công thức khác nhau.

Kết quả là một danh mục đầu tư mới cực cao năng lượng cathode vật liệu, được gọi là eLNO, trong đó có mức độ cao của niken nhưng mức độ thấp của coban. Các hỗn hợp giàu niken đảm bảo một sản phẩm năng lượng cao nhưng các kim loại khác đảm bảo sự ổn định và an toàn của thiết kế.

Sự kết hợp này tối đa hai khía cạnh quan trọng của thiết kế của pin-mật độ năng lượng của nó (số tiền bạn nhận được trong một khối lượng hoặc khối lượng nhất định) và cuộc sống chu kỳ của nó (bao nhiêu lần bạn có thể xả và sạc pin mà không mất năng lực đáng kể). Trong điều kiện kỹ thuật, nó là kết quả của nhiều bước gia tăng mà cùng nhau tạo ra một sự khác biệt đáng kể cho hiệu quả và kinh tế của sản xuất pin quy mô lớn.

Việc tìm kiếm sự kết hợp đúng chỉ là một phần của thử thách. "Bạn chỉ có thể nhận được cho đến nay nhìn vào thành phần vật liệu một mình", ông Clark. "Bạn cũng phải xử lý nó thành một điện cực và nhận được tốt nhất của nó theo cách đó. Chúng ta có một sự hiểu biết về điều đó. Bạn không thể thiết kế các vật liệu tốt nhất, trừ khi bạn hiểu làm thế nào nó hoạt động như một điện cực và trong một tế bào pin. "

The trick, cô nói thêm, là để tìm một cách để sử dụng số tiền nhỏ nhất có thể của coban để ổn định số tiền cao nhất có thể của niken, về cơ bản bằng cách đặt tất cả các kim loại thành phần ở những nơi phải trong cấu trúc cathode. "Đây là kỹ thuật ở cấp độ nguyên tử."

Kết quả (Việt) 3:

Do đó, khả năng giải phóng và chấp nhận các ion-li-tinh và electron là nhân tố chủ chốt trong pin Độ cao và năng lượng của pin.Độ phân lượng của litium you 817;có thể chuyển đi ngược lại là pin 817;s capacity, 8921; no Joanna Clark, Trưởng phòng Phát triển s ản phẩm về các chất liệu pin ở Johnson Matthey.Độ nóng;mức lithim càng rộng có khả năng giải phóng mà cấu trúc không bị bất ổn, sức mạnh và năng lượng bạn có càng nhiều, và nhiều dặm trong bình xăng. 892; Có thể di chuyển lithium vào và ra khỏi cấu trúc cũng rất quan trọng. « 8111 ». Đây là hiệu ứng năng lượng của sức mạnh, và trong xe điện nó liên quan đến gia tốc độ và thời gian bao lâu.sạc pin.
Johnson Matthey đã phát triển và thử nghiệm các loại pin tốt hơn.Gần đây, các nhà nghiên cứu của nó phát hiện ra một kết hợp mới của các nguyên liệu hố đạo có thể cải thiện tầm hoạt động và gia tốc của các xe điện, và cũng khiến chúng nhanh hơn để nạp lại.Sự đột phá có thể giúp đưa những chiếc xe điện trở nên bình thường, bằng cách làm giảm nhu cầu thay đổi hành vi của những người lái xe, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng cho ngành công nghiệp.
Để giữ cấu trúc ổn định, cực quang là cấu trúc theo cấu trúc thường được rải nguyên tinh lithium trộn với các Oxi kim loại khác.Độ cao cao;hãy nghĩ về cấu trúc của nhà thổ như một cái chồng lớn của gạch Jenga, giải thích clark.Độ cao;Mỗi lần anh lấy một ion liti ra, nó hơi khó khăn như lấy một viên gạch ra khỏi tòa tháp.Bạn chỉ có thể lấy nhiều hơn trước khi cấu trúc sụp đổ.
Để đạt được những năng lượng cần thiết để chống lại nỗi lo lắng của dải bùng nổ và thúc đẩy việc sử dụng hàng loạt các xe điện, các nhà sản xuất pin đang chuyển tới hóa đơn cao niken.Nickel cung cấp năng lượng, nhưng nó có giá trị của sự ổn định, nên nó cho bạn các dặm trong bồn của bạn nhưng giới hạn cuộc sống hữu ích của pin.
Chìa khóa để khai thác nguồn năng lượng này là chế ngự số niken.Truyền thống chọn nguyên liệu ổn định trong những cái bệ ion-liti là Cobalt.Tuy nhiên, cobalt là mắc tiền, điều đó làm cho việc sử dụng trong những cục pin điện cao kém kinh tế.
Bên cạnh đó, nguồn tin đạo đức đang thiếu.Vì vậy, để giữ mọi thứ ổn định,
loại kim loại rẻ hơn, như manganese hay nhôm); nhưng chúng không mang đến một số lợi ích do cobalt, vì vậy có sự trao đổi.
Trò lừa mà các nhà khoa học của Johnson Matthey 817 đã hoàn thành là tìm đúng s ự kết hợp và sắp xếp các loại kim loại.Công việc của họ gồm thí nghiệm và mô phỏng các tính chất vật chất và hóa học của các công thức khác nhau.
Kết quả là một bộ sưu tập các nguyên liệu cực cao năng lượng mới, được gọi là eNCO, với lượng cao niken nhưng lượng Cobalt thấp.Sự pha trộn giàu niken đảm bảo một sản phẩm cao năng lượng, nhưng các kim loại khác đảm bảo sự ổn định và an toàn của thiết kế.
Sự kết hợp này tối ưu hóa hai khía cạnh chủ yếu của một pin 817;s design 8112;its energy density (the amount you get in a certain volume or mass) và its cycle life (bao nhiêu lần bạn có thể s ạc và nạp pin mà không bị mất năng lượng nào)Về mặt kỹ thuật, nó là kết quả của nhiều bước tiến dần mà cùng nhau tạo ra sự khác biệt quan trọng cho hiệu quả và kinh tế của việc sản xuất pin quy mô lớn.
Tìm ra sự kết hợp đúng chỉ là một phần của thách thức.Độ cao cao:các bạn chỉ có thể tìm được cách phân tích nguyên liệu riêng,892; nói Clark.Độ cao 82;Bạn cũng phải xử lý nó bằng điện cực và lấy những thứ tốt nhất ra khỏi nó bằng cách đó.Chúng tôi hiểu điều đó.Bạn không thể thiết kế vật liệu tốt nhất trừ khi bạn hiểu cách nó vận hành như một điện cực và trong một pin. 8921;
Cô ta thêm vào đó, mánh khóe là tìm cách sử dụng lượng Cobalt tối thiểu có thể để ổn định lượng niken cao nhất có thể, chủ yếu bằng cách đặt tất cả các thành phần kim loại vào đúng vị trí trong cấu trúc của lâu đài.Độ cao: