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13592440343

木虫 (小有名气)


[交流] 掺杂,混合,包覆之间区别联系

最近在看正极材料的改性,对于掺杂包覆混合之间的界定非常模糊,按照我的理解,1.掺杂就是将元素掺杂进晶格之内,
2.包覆就是在材料表面包一层其他的材料,并且包上的材料在表面个体相之间含量应该不同
3.混合就是把两种或者多种材料机械搅拌,使其均匀混合

可是实际见到的文章中并不是这样,对这三种的界定也是相当的模糊,在鉴别是这三种中的哪一种是说的也是不清楚。
1.掺杂按照我的想法应该是晶型不变,但是晶格参数应该会有变化,才能说明掺杂进去了;实际文章中就说晶型未变就说是掺杂进去了
2.包覆应该就是只在表面有,而体相中的含量应该是梯度减小;实际文章中对其表面和体相的浓度未做说明
3.混合应该就是纯粹材料的均匀混合,不能有任何的化学变化,而且观察形貌时应该可以看到几种材料各自的颗粒,晶型也应该有各自的晶型
以上只是我个人的看法,大家怎样看待这三者呢?
                                       三者之间有什么联系呢?
                                      具体使用那种制备手段才可以实现三者呢?
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13592440343(金币+2): 谢谢 2011-09-05 16:03:06
justinzhao(金币+3, ECEPI+1): 奖励热心应助~! 2011-09-05 16:47:41
我说说我的理解(个人想法,欢迎交流)
1、掺杂
理解:元素或者化合物均匀进入基质中,基质的单个二次粒子(例如钴酸锂的块,三元的球)中,元素的组分含量由里到外是比较均匀的
方法:前躯体中干法混入其他元素或者化合物,或者液相法制备前躯体时直接在盐溶液中溶解新的元素进去
测试办法:个人觉得掺杂不好测试说明,但是你只要方法做到位了,一般掺杂都是没有问题的,特别是液相的途径,基本能保证均匀的掺杂。如果必须有个定量的手段,我觉得ICP测试分量比较靠谱,这也是企业常用的检测手段

2、包覆
理解:材料表面进行新元素或者化合物的包覆
方法:一般只在成品材料上进行,采用混料后二次焙烧的办法让新元素或者化合物包覆到原材料上去
测试方法:除了ICP定量分析成分以外,还需要用EDS测试表面组分,但是EDS只能定性,无法定量,因此,只能证明表面有这个东西,而且量比较大,再就是通过电镜看形貌,SEM可以看到材料表面一些细小的颗粒,例如包覆Al的钴酸锂就是这样,如果包覆的很多的话,就用透射电镜可以看到明显的包覆的结构。当然,这种结构一般是在论文中出现比较多,工业上的包覆一般都是极其微量的,目的就是改性现有材料的某些性能。

3、混合
理解:混合最好理解。两种(几种)材料的简单均匀混合。但是和前两者的区别主要在“两种(几种)材料”,也就是说,这两种(几种)材料都是新材料的主要成分,两种(几种)材料或者物质的量都不小,而不是类似于掺杂、包覆的微量、少量。
方法:干法湿法直接混合,或者再进行二次焙烧或者破碎
测试方法:测试的时候也不是像前面两种情况中,某种元素或者化合物只占很少比重,例如1%甚至更少。测试这种情况的混合程度,所有元素的含量都会作为主要分量来算,而不是杂质分量。因此,混合是否均匀,只有通过理论计算,以及材料最终性能来看。
PS:混合的情况不是没有,目前有的电池厂家采用的正极材料其实就是两种正极材料混合的新材料

[ Last edited by cxksama on 2011-9-5 at 15:15 ]
7楼2011-09-05 15:12:45
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fishera

银虫 (初入文坛)



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
13592440343(金币+1): 2011-09-05 16:04:55
我觉得主要的判断是是否在主体晶格中存在浓度梯度吧~
6楼2011-09-05 11:40:33
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chem.chen

铜虫 (著名写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
好贴!
掺杂使不好表征啊,尤其是掺杂取代的位置怎么确定呢?比如说化合物AB2.想把C掺在A的位置,怎么确定他就是掺在A而不是B呢?
18楼2012-03-27 10:42:10
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普通回帖

zgcqtnzl

银虫 (小有名气)



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13592440343(金币+1): 2011-09-05 09:34:12
zlin(ECEPI+1): 鼓励交流! 2011-09-05 23:25:56
个人觉得掺杂本身想得到很好的表征就很困难,一般来说掺杂量都很小,要不然就变成了固溶体之类的了,楼主说得很对,通常也是通过判断晶胞参数的变化来衡量掺杂是否成功。至于晶型未变就说是掺杂进去这一说法应该是不准确的,同时还应有辅助说明才对。关于包覆实际上要对表面和体相的浓度有所观察,个人觉得很难,也没有必要,大多数做包覆的目的就在于材料性能改性方面,能够把包覆材料改性机理说明就行了。
2楼2011-09-05 09:25:12
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13592440343

木虫 (小有名气)


引用回帖:
2楼: Originally posted by zgcqtnzl at 2011-09-05 09:25:12:
个人觉得掺杂本身想得到很好的表征就很困难,一般来说掺杂量都很小,要不然就变成了固溶体之类的了,楼主说得很对,通常也是通过判断晶胞参数的变化来衡量掺杂是否成功。至于晶型未变就说是掺杂进去这一说法应该是 ...

包覆是很难来说清楚了,你认为这几种都是用哪种手段来实现呢?
3楼2011-09-05 09:35:20
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帖子真精彩!
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4楼2011-09-05 10:51:44
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zgcqtnzl

银虫 (小有名气)



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
13592440343(金币+1): 谢谢 2011-09-05 16:01:54
引用回帖:
3楼: Originally posted by 13592440343 at 2011-09-05 09:35:20:
包覆是很难来说清楚了,你认为这几种都是用哪种手段来实现呢?

这个方法就很多了,个人了解也很不全面。掺杂多是在材料合成过程中将所需元素引入,也有后期处理得到的,例如渗氮等。包覆的话主要是材料制备好后的在处理,例如利用溶液法等。混合手段就很多了,球磨,混料机等都可以实现,关键在于你想做哪方面的。
5楼2011-09-05 11:17:31
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13592440343

木虫 (小有名气)


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8楼2011-09-05 16:00:59
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zpc2004107

木虫 (正式写手)


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9楼2011-09-05 22:33:50
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clucky24

木虫 (正式写手)


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10楼2011-09-06 07:15:08
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找鼻子的大象

金虫 (小有名气)



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13592440343(金币+1): 2011-09-06 15:53:57
这种帖子棒   7楼说的好啊  我觉得这几个概念在制备上通过物料比和制备方法上的差异加以区别      采用液相的方法能够达到分子级的混合,做材料掺杂比较理想。晶型不变的言外之意就是没有产生杂相,就认为元素掺杂进去了,但本人认为既然掺进去了势必会导致晶格常数等的变化,这要考虑多方面的原因,比如空位一类的晶体缺陷等,这个工作量也不小的
11楼2011-09-06 10:02:49
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13592440343(金币+1): 2011-09-06 15:54:41
引用回帖:
11楼: Originally posted by 找鼻子的大象 at 2011-09-06 10:02:49:
这种帖子棒   7楼说的好啊  我觉得这几个概念在制备上通过物料比和制备方法上的差异加以区别      采用液相的方法能够达到分子级的混合,做材料掺杂比较理想。晶型不变的言外之意就是没有产生杂相,就认为元素掺杂 ...

理论上,晶格体积的变化是必然的,但是就我们现有的条件来说,还是无法进行精确测试的,很多情况下只能通过XRD或者其他一些方法看一下物相,然后再粗略的算一下其晶胞参数(实际上,只要你认为掺杂进去了,一般都能得到晶胞参数发生变化的数据,但是这个数据的准确性往往存疑)
所以,理论上的微观的解释的确很能切中要害,但是往往因为分析手段的无法精确,使得这种方法的可靠性存疑,因此,我还是建议用理论进行解释,给出理论数据进行辅助,而最有说服力的还是宏观上的一些物化参数的得到
当然,就算以上都做到了也不能完全证明掺杂,还是一个间接的手段,但是现阶段可行的我认为也只有这样了。
12楼2011-09-06 10:36:14
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熊宝宝丹

铜虫 (小有名气)


分析得很清楚
13楼2011-11-03 16:16:15
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owl108

新虫 (初入文坛)



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学习了,准备从这些手段下手。
14楼2011-11-03 21:57:20
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shenfabao

木虫 (正式写手)


学习了!
15楼2011-11-25 15:27:11
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chem.chen

铜虫 (著名写手)



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学习中。。。。。。。
16楼2011-11-25 16:31:46
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yj1398695959

新虫 (初入文坛)


送鲜花一朵
学习了
17楼2012-03-27 10:31:00
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liuandhuo

铜虫 (小有名气)



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引用回帖:
1059892楼: Originally posted by zgcqtnzl at 2011-09-05 09:25:12
个人觉得掺杂本身想得到很好的表征就很困难,一般来说掺杂量都很小,要不然就变成了固溶体之类的了,楼主说得很对,通常也是通过判断晶胞参数的变化来衡量掺杂是否成功。至于晶型未变就说是掺杂进去这一说法应该是不 ...

固溶体和掺杂怎么区分呢?
19楼2012-07-13 15:14:09
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zituotuo

铁虫 (小有名气)



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问各位高手,为什么我做钴酸锂包覆Al的时候,成分分析出有Al的存在,可是通过电镜却看不到表面有一层细颗粒呢?介是为什么,很苦恼。
20楼2012-08-08 11:02:41
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李加伟

荣誉版主 (文坛精英)



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引用回帖:
20楼: Originally posted by zituotuo at 2012-08-08 11:02:41
问各位高手,为什么我做钴酸锂包覆Al的时候,成分分析出有Al的存在,可是通过电镜却看不到表面有一层细颗粒呢?介是为什么,很苦恼。

你最后包覆的结果怎样?
21楼2013-05-23 16:03:52
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FENGDOU-2009

金虫 (小有名气)



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掺杂可以通过XRD来看
22楼2013-07-03 09:26:34
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小眼巴叉

银虫 (小有名气)



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mark    用的时候回来看
23楼2013-10-28 10:42:04
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fangyuan1222

新虫 (初入文坛)



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掺杂我理解就是进入晶格,但是我不理解掺杂根形成固溶体有区别吗?求解
24楼2017-09-06 10:38:33
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ywuweizi

版主 (著名写手)



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掺杂形成固溶体,包覆是通过离子键或共价键的方式在被包覆物质表面接触
25楼2018-09-21 10:55:12
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