数据处理与实验设计小论文

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1、上海大学2014〜2015学年秋季学期研究生课程考试课程名称：数据处理与实验设计课程编号：11S009003论文题目：正交实验在锃离子电极材料制备中的应用研究生姓名：李艳峰学号：14722191论文评语：成绩：任课教师：评阅日期：正交实验在锂离子电极材料制备中的应用李艳峰(上海大学环境与化学工杜学院，上海200444)摘要：锂源、反应温度、反应吋问和锂钛摩尔比是影响锂离子电极负极W料Li4Ti5Ol2制备的秉要因素，本文利用正交实验L9(34)的方法对液相法制备Li4Ti5Ol2的各种影响因素进行进—步优化，从而得到最优水平组合，并对各种影响因索进行权桌分析。敁后，利用正交实验确定了液相

2、法制备以4丁15012的敁佳丁.艺：烧结温度为75CTC，烧结时间为8h，LiOH•H2O为锂源，原料中锂钛摩尔比为0.85c关键词：正交实验设计；液相法；影响因素；中图分类号：0242.1文献标识码：ATheapplicationoforthogonalexperimentaldesignonliquidmethodintheproductionofLithium-ionelectrodematerialsYanfengLi(SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering，ShanghaiUniversity,Shanghai200444,Chi

3、na)Abstract:lithiumsource，reactiontemperature,reactiontimeandlithiumtitaniummolarratioareimportantfactorsforthepreparationofLi4Ti5O,2conditionsofliquidmethod.Basedonthesinglefactorexperiment,thisstudyuseL9(34)orthogonalexperimentstooptimizedtheremovalofthepreparationofLi4Ti5O,2ofliquidmethod.Theo

4、ptimaltechnologicalparametersofsolutionmethoddeterminedbytheorthogonalexperimentwereasfollows:sinteringtemperaturewas750°C，sinteringtimewas8h，thelithiumresourcewasLiOHH2OandthemolerationofLitoTiwas0.85.Keywords:Orthogonalexperimentaldesign;Liquidmethod;Factors;1概述正交试验设计是研宄多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面

5、试验屮挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，广泛应用于各个研宄领域。目前医学研究领域屮面临的多因素多水平的复杂实验设计正可以利用正交设计，用较少的实验样本明确各因素间的主次低位和各水平的优劣，并可找出诸因素各水平的最佳搭配，为临床提供确实可靠的依据m。本研究利用正交设计能够高效、快速、经济的筛选出最佳刺激参数，指导腧穴“肠病方”在临床的应用并能为正交设计在实验屮的应用提供一定的实验室理论依据。众所周知，不同的制备方法会导致材料具有不同的结构，而结构决定性质，所以制备方法的选择与材料的电化学性能(可逆比容量、循环性能)之间有很大的关系，而结构缺

6、陷和杂质的存在将严重影响Li+的脱嵌，降低材料的电化学性能。所以负极材料微观结构的改善和宏观性能的提高与制备方法有着密不可分的关系。虽然固相法具有操作简便，易于工业化生产的优点，但固相法要求较高的热处理温度和较长的反应时间，能耗人，同时粒径较人，而且条件不容易控制，均匀性和重现性较差进而影响钛酸锂的电化学性能。而液相法制备的样品一般具有较小的颗粒尺寸，同时材料的均一性和结晶度会较好，缺点是该方法的工艺比较复杂，一般只适合于实验室研究^41。本实验针对Li4Ti5Ol2材料电子电导率较低这一缺点，采用液相法制备粒径较小，均一性较好的尖晶石型Li4Ti5Ol2o制备工艺是将原料在溶液屮进行混

7、合，可以提高材料混合的均匀程度，在制备方法上改进材料的电化学性能，利用原料的性质得到白色沉淀的前驱体，前驱体再经过高温烧结得到目标产物。通过正交实验对Li4Ti5O12的液相法制备工艺进行优化。2液相法制备Li4Ti5012液相法制备的电极材料消除了因材料的Bi身因素而导致的电化学性能降低的问题，有助于更好的研究电极材料自身的物理和化学性质。液相法制备1^巾5012的研宄有很多，但已有的研究体系均为酸性，这种制备工艺通常都较为复杂^