数据处理与实验设计小论文正交实验在锂离子电极材料制备中的应用.docVIP

研究生课程考试 课程名称： 数据处理与实验设计 课程编号： 论文题目： 正交实验在锂离子电极材料制备中的应用 研究生姓名： 学 号： 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 摘要：锂源、反应温度、反应时间和锂钛摩尔比是影响锂离子电极负极材料Li4Ti5O12制备的重要因素，本文利用正交实验L9 (34)的方法对液相法制备Li4Ti5O12的各种影响因素进行进一步优化，从而得到最优水平组合，并对各种影响因素进行权重分析。最后，利用正交实验确定了液相法制备Li4Ti5O12的最佳工艺：烧结温度为 750℃，烧结时间为 8h，LiOH·H2O 为锂源，原料中锂钛摩尔比为 0.85。 关键词：正交实验设计；液相法；影响因素； 中图分类号：O242.1 文献标识码：A pplication of orthogonal experimental design on liquid method in the production of Lithium-ion electrode materials Abstract: lithium source, reaction temperature, reaction time and lithium titanium molar ratio are important factors for the preparation of Li4Ti5O12 conditions of liquid method. Based on the single factor experiment, this study use L9 (34) orthogonal experiments to optimized the removal of the preparation of Li4Ti5O12 of liquid method. The optimal technological parameters of solution method determined by the orthogonal experiment were as follows: sintering temperature was 750℃, sintering time was 8 h, the lithium resource was LiOH·H2O and the mole ration of Li to Ti was 0.85. Key words: Orthogonal experimental design;Liquid method; Factors; 1概述 正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中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，广泛应用于各个研究领域。目前医学研究领域中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[1]。 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中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，能耗大，同时粒径较大，而且条件不容易控制，均匀性和重现性较差[2]，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[3-4]。 本实验针对Li4Ti5O12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Li4Ti5O12。制备工艺是将原料在溶液中进