数据处理与实验设计小论文
如何撰写SCI论文的实验设计与数据分析

如何撰写SCI论文的实验设计与数据分析撰写一篇SCI论文的实验设计与数据分析是科研工作中非常重要的一环。
本文将介绍一些有效的实验设计和数据分析方法,以帮助作者成功完成SCI论文的撰写。
一、实验设计1. 研究问题明确:在设计实验之前,首先需要明确所要解决的科学问题。
这个问题需具有科学意义和创新性,能够引起读者的兴趣。
2. 确定实验目的:根据研究问题,明确实验的目的是什么。
实验目的应该与研究问题相一致,并能够得到明确的结论。
3. 确定实验变量:在实验设计中,需要明确自变量和因变量。
自变量是实验中可以被控制和改变的变量,而因变量是受自变量影响而发生变化的变量。
4. 确立实验组和对照组:实验组是应用某种干预措施的组别,对照组是不进行任何干预的组别。
对照组的设置可以更好地验证实验结果的可靠性。
5. 确定样本规模:样本规模的确定应该基于统计学原理和实验的目的。
需要根据所关注的效应大小、显著性水平和统计功效等因素来确定样本规模。
二、数据分析1. 数据收集:在实验进行过程中,需要合理有序地收集数据。
确保所记录的数据是准确、完整和可靠的,并保存在适当的数据库中。
2. 数据预处理:在进行数据分析之前,需要进行数据预处理。
包括数据清洗、数据变换、异常值处理等操作。
确保数据的质量,使其符合统计分析的要求。
3. 描述性统计分析:通过对数据进行描述性统计分析,可以了解数据的分布特征、中心趋势和离散程度等。
常用的统计指标包括均值、标准差、中位数、最大最小值等。
4. 探索性数据分析:通过探索性数据分析,可以深入理解变量之间的关系和趋势。
常用的方法包括散点图、箱线图、相关性分析等。
这些方法可以为后续的进一步分析提供依据。
5. 统计假设检验:为了验证研究假设,常常需要进行统计假设检验。
根据实验设计和实际需求,选择适当的统计检验方法,进行显著性检验和参数估计。
6. 数据可视化:在数据分析过程中,可以使用数据可视化的方式呈现分析结果。
实验设计及数据处理论文

统计学原理在实验设计与数据分析中的应用摘要:本文围绕实验的设计和数据的分析这一主旨,《太湖水体中胶体相痕量金属的季节变化》[1]论文进行了详细的评析,并加入自己对所选文章中研究和分析方法的评析。
关键词:试验设计与数据分析;统计学原理;试验论文一、概述数理统计学是研究有效地运用数据收集与数据处理、多种模型与技术分析、社会调查与统计分析等,对科技前沿和国民经济重大问题和复杂问题,以及社会和政府中的大量问题,如何对数据进行推理,以便对问题进行推断或预测,从而对决策和行动提供依据和建议的应用广泛的基础性学科。
数理统计方法在工农业生产、自然科学和技术科学以及社会经济领域中都有广泛的应用。
①在农业中,对田间试验进行适当的设计和统计分析。
在工业生产的试制新产品和改进老产品、改革工艺流程、使用代用原材料和寻求适当的配方等问题中起着广泛的作用,统计质量管理在控制工业产品的质量中起着十分重要的作用。
③医学是较早使用数理统计方法的领域之一。
在防治一种疾病时,需要找出导致这种疾病的种种因素。
统计方法在发现和验证这些因素上,是一个重要工具。
另一方面的应用是,用统计方法确定一种药物对治疗某种疾病是否有用,用处多大,以及比较几种药物或治疗方法的效力。
报、地质资源的评介等。
等。
为了使非数学专业的科研人员对统计学原理在试验中的应用有更深入的了解,本文选取一篇典型论文进行分析,并且从统计学原理角度出发,详细评析了论文中试验设计与数据分析是如何一步一步展开;探讨三篇论文的共性及特性以及讨论各试验在分析的过程可能存在的问题。
二、研究方法本文对三篇论文的评析主要从以下几个方面展开:(1)研究围绕的主题和假设;(2)输入因子和输出因子的选择,其它影响因素的取舍选择;(3)实验的设计和开展;(4)实验数据的汇报和表达方法;(5)基于统计学原理的实验结果分析三、论文分析1.《太湖水体中胶体相痕量金属的季节变化》评析(1) 研究围绕的主题文章作者先期工作表明,春季太湖水体胶体态痕量金属浓度相对较高。
实习中的数据处理与统计分析

实习中的数据处理与统计分析一、引言在本次实习中,我主要负责数据处理与统计分析工作。
通过对各类数据的收集、整理和分析,我深入了解了数据处理与统计分析的重要性,并积累了一定的实践经验。
本文将对我在实习中的工作进行总结。
二、数据收集与整理在数据处理与统计分析的过程中,数据的质量和准确性是保证研究结论有效性的关键。
我首先学习并掌握了常见的数据收集方法,包括问卷调查、实地观察以及公开数据的获取。
通过学习调查设计和问卷编写的技巧,我能够根据研究需求制定合适的问卷,并通过实地调查获得样本数据。
同时,我还学习了数据清洗的方法,通过剔除异常值、去除重复数据等手段,提高了数据的可信度和可用性。
三、数据预处理与分析在数据处理与统计分析的过程中,数据预处理是至关重要的一步。
通过对数据进行清洗、标准化和归一化等处理,可以排除背景噪声和数据偏差,确保后续分析的准确性。
在实习期间,我学习并应用了常见的数据预处理方法,例如缺失值处理、异常值处理、数据平滑和数据变换等。
这些方法使得我能够更加准确地分析数据,发现数据中潜在的规律和趋势。
四、统计分析方法的应用在数据预处理完成后,我运用了统计分析方法对数据进行了进一步的探索和挖掘。
根据研究目标和数据类型的不同,我灵活运用了常见的统计分析方法,包括描述性统计分析、频率分析、相关分析、回归分析以及聚类分析等。
通过这些统计方法,我能够对数据的特征进行全面的分析,揭示数据之间的内在联系和规律,帮助研究者做出合理的决策。
五、数据可视化与报告撰写为了更好地向管理层和决策者传达分析结果,我学习并掌握了数据可视化的技巧。
通过使用数据可视化工具和技术,如数据图表、统计图表和地理信息系统等,我将复杂的数据转化为直观、易懂的可视化报告。
这不仅使分析结果更具影响力,也提高了决策者的理解度和参与度。
除此之外,我还学习了撰写技术报告的规范和要点,通过报告的撰写,我能够将分析结果清晰、准确地传达给相关人员。
六、实践心得与展望通过这次实习,我不仅掌握了数据处理与统计分析的基本方法和技巧,还提升了自己的沟通和团队合作能力。
毕业论文中的实验设计与数据处理

毕业论文中的实验设计与数据处理在毕业论文中,实验设计和数据处理是其中重要的一部分。
通过恰当的实验设计和数据处理,可以提高研究的可靠性和有效性,进一步支持论文的结论。
本文将探讨毕业论文中实验设计与数据处理的重要性,并提出一些指导原则和方法。
一、实验设计的重要性实验设计是毕业论文中进行科学研究的基础。
一个好的实验设计能够使实验过程有条不紊地进行,从而获得可靠的实验结果。
以下是一些实验设计的原则:1. 确定研究目标和假设:在进行实验设计之前,需要明确研究目标和假设。
这有助于指导实验的方向和内容,从而得到准确的实验结果。
2. 控制变量:实验中存在多种因素的影响,为了得到可靠的结果,需要控制除研究变量以外的其他变量。
这可以通过控制组和实验组、随机分组等方法来实现。
3. 多次重复实验:为了增加实验结果的可靠性,需要进行多次重复实验。
这样可以减少实验过程中的误差和偶然因素的影响。
二、数据处理的重要性数据处理是对实验结果的统计和分析,是毕业论文中展示研究成果的重要环节。
以下是一些数据处理的原则:1. 数据整理与清洗:在对实验数据进行处理之前,需要进行数据整理与清洗。
这包括删除异常值、填补缺失值、转换数据格式等。
通过数据整洁与清洗,可以避免实验结果的偏差和误解。
2. 统计分析方法的选择:根据实验的设计和目的,选择适当的统计方法进行数据分析。
常用的统计方法包括描述性统计、方差分析、相关分析等。
3. 结果的解释与讨论:在对实验结果进行展示的同时,还需要对结果进行解释与讨论。
这有助于读者更好地理解实验结果,并对研究成果作出准确的评价。
三、实验设计与数据处理的指导方法为了提高实验设计和数据处理的质量,以下是一些指导原则和方法:1. 充分了解研究领域:在进行实验设计和数据处理之前,需要充分了解研究领域的背景知识和前人的研究成果。
这有助于确定研究的目标和提出合理的假设。
2. 合理使用科学工具:现代科学研究中存在许多科学工具和软件,可以用于实验设计和数据处理。
小学物理实验教学中的数据处理与分析

小学物理实验教学中的数据处理与分析
在小学物理实验教学中,数据处理与分析是非常重要的一环。
它可以帮助学生理解实验结果、提取有意义的信息,并帮助他们形成科学思维和实验设计的能力。
下面是一些常见的数据处理与分析方法:
数据整理与归纳:将实验数据按照一定的格式整理起来,如制作数据表格或柱状图。
这样可以使数据更加清晰易读,有助于学生观察和发现规律。
平均值的计算:对重复实验数据进行平均值的计算,可以减小个别误差的影响,得到更加可靠的结果。
绘制图表:根据实验数据可以通过制作折线图、柱状图等图表来展示结果。
图表有助于学生理解规律和趋势变化。
趋势分析:观察数据的变化趋势,分析不同因素对实验结果的影响。
例如,通过数据分析可以判断物理量之间的关系,如质量与重力的关系、长度与时间的关系等。
计算误差:在实验中,由于各种各样的原因,如测量仪器的误差、实验环境的影响等,实验数据可能存在误差。
学生需要学会计算误差,并判断实验结果的可靠性。
对比分析:将不同实验组的数据进行对比,找出它们之间的差别和相似之处。
这有助于学生总结规律和找出影响实验结果的因素。
结果解释:根据数据分析的结果,对实验结果进行解释,并得出结论。
学生需要学会运用科学知识和实验数据来解释现象,并合理推断。
需要强调的是,在小学物理实验教学中,数据处理与分析的难度和深度会相对较低,侧重于培养学生的观察、归纳、总结和推理能力,而不是高级的数学和统计方法。
教师在指导学生进行数据处理与分析时,应注重引导学生思考和发现,培养其科学态度和实验思维。
如何进行毕业论文的实证研究的实验设计与数据处理

如何进行毕业论文的实证研究的实验设计与数据处理在进行毕业论文的实证研究时,实验设计和数据处理是非常重要的环节。
本文将介绍如何进行毕业论文的实证研究的实验设计与数据处理,希望对你有所帮助。
一、实验设计1. 研究目的和问题:首先确定研究目的和问题,明确需要解决的具体疑问。
例如,研究目的是探究某种因果关系,问题是某个变量对另一个变量的影响。
2. 变量定义和操作:明确需要考察的变量,包括自变量和因变量,并对其进行定义和操作化。
例如,自变量可以是某种教育方法,因变量可以是学生的成绩。
3. 受试者选择和分组:确定受试者的选择标准,并按照某种方式将其分为实验组和对照组。
实验组接受特定处理,对照组不接受处理。
4. 随机分配:采用随机分配的方法将受试者随机分配到实验组和对照组,以减少可能的偏差。
5. 实验过程:详细描述实验的进行过程,包括实施的步骤、时间点和条件等。
6. 控制变量:对于可能对实验结果产生干扰的变量,需要进行控制,以确保实验的准确性和可靠性。
7. 数据采集:确定需要收集的数据类型和方法,选择合适的工具和技术进行数据采集。
例如,可以使用问卷调查、实验观察或者文献研究等方法。
二、数据处理1. 数据清理:在进行数据分析之前,需要对采集到的数据进行清理,包括删除无效数据、填充缺失数据和检查异常数据等。
2. 数据编码和输入:将收集到的数据进行编码和输入,以便后续的统计分析。
编码的目的是将数据转换为计算机可以识别和处理的形式。
3. 数据分析和统计方法:根据研究目的和问题,选择合适的数据分析方法和统计工具。
常用的数据分析方法包括描述统计、相关分析、回归分析和方差分析等。
4. 结果展示和解释:将数据分析的结果进行展示和解释,可以使用图表、表格等形式进行可视化展示,同时对结果进行解读和说明。
5. 结论和讨论:根据数据分析的结果,得出结论并进行讨论。
分析数据的意义、局限性,与已有研究的关系等。
6. 结果验证:对于实证研究的结果,可以使用重复测试、交叉验证或者外部验证等方法进行结果的验证,以确保结果的稳健性和可靠性。
大学论文中的实验设计与数据处理方法

大学论文中的实验设计与数据处理方法在大学论文中,实验设计和数据处理方法是论文研究的核心内容之一。
合理的实验设计和准确的数据处理方法能够有效地支持并展示研究的科学性和可靠性。
本文将分析大学论文中常用的实验设计方法和数据处理方法,并探讨它们在研究中的作用。
一、实验设计方法1. 随机对照实验设计随机对照实验设计是一种常用的实验设计方法。
在这种设计中,研究对象被随机分成两组或多组,其中一组作为对照组,其他组作为实验组。
对照组接受常规处理或不接受任何处理,实验组接受特定处理。
通过对比两组或多组数据,可以评估特定处理的效果和影响。
2. 配对实验设计配对实验设计适用于研究中存在相互依赖或相互影响的组别。
在配对实验设计中,研究对象被按照某种特征进行配对,然后将配对的对象分为对照组和实验组。
配对实验设计可以减少个体间的差异,从而更容易观察到实验处理的真实效果。
3. 单因素实验设计单因素实验设计是通过改变一个因素来观察其对实验结果的影响。
在这种设计中,只有一个自变量,其他变量保持恒定。
通过设定不同水平的自变量,可以评估自变量对因变量的影响程度。
4. 多因素实验设计多因素实验设计考虑了多个因素对实验结果的影响。
通过同时改变多个因素,可以评估不同因素之间相互作用的效果。
在设计多因素实验时,需要注意因素之间的独立性,确保能够准确地分析各因素的影响。
二、数据处理方法1. 描述统计分析描述统计分析是对数据进行整理、概括和描述的方法,包括计算均值、中位数、标准差、方差等统计指标。
通过描述统计分析,可以对研究数据进行初步的整体了解,揭示数据的分布特征和集中趋势。
2. 探索性数据分析探索性数据分析是通过图表、图像和统计分析等方法,从数据中探索和发现隐藏的模式和关系。
通过探索性数据分析,研究者可以更深入地理解数据,发现数据背后的规律,并为后续的研究提供指导。
3. 统计假设检验统计假设检验用于判断研究中提出的假设是否成立。
通过设定显著性水平和计算统计检验值,可以对研究结果进行统计显著性检验。
Excel与数据处理结课论文

毕业设计-文献翻译姓名:樊世克专业:金属12-1学院:材料学院指导老师:许磊EXCEL与数据处理结课论文1.摘要Office Excel的功能非常强大,也非常好用,一般的文字排版、表格、计算、函数的应用等都用EXCEL来解决,它能够方便的制作出各种电子表格,使用公式和函数对数据进行复杂的运算;用各种图表来表示数据直观明了;利用超级链接功能,用户可以快速打开局域网或Internet 上的文件,与世界上任何位置的互联网用户共享工作薄文件。
本文为学习完excel课程后的相关心得体会。
2.关键词Excel 数据处理心得体会3.背景在知识大爆炸,数据日益庞大的当今时代;在会计电算化日益普及,企业日益发展;交易日益扩大和复杂的今天,传统的手工审计已越来越不能适应现代审计的需要;会计电算化对传统的会计理论和实务产生了重大影响,当然也会影响到为达到有效的内部控制而采取的组织结构和业务程序,必然对传统的审计产生很大的影响。
所以,必须制定与新情况相适应的计算机审计准则以及计算机审计方法,以利开展计算机审计工作。
与此同时,计算机审计准则的制定和计算机审计工作的开展将会对会计电算化的发展产生积极的推动作用。
会计师事务所借助计算机技术来解决会计电算化所出现的问题,已成为审计发展的方向。
会计电算化给审计提出了许多新问题和新要求,传统的手工审计已不能适应电算化的新情况和新要求。
因此,开展计算机审计势在必行。
Excel作为电算化审计的重要部分,excel在审计中的应用将越来越多。
它能够方便的制作出各种电子表格,使用公式和函数对数据进行复杂的运算;用各种图表来表示数据直观明了;利用超级链接功能,用户可以快速打开局域网或Internet上的文件,与世界上任何位置的互联网用户共享工作薄文件EXCEL具备强大的数据分析工具和数据处理功能,基于EXCEL的财务分析数据库具有灵活、简便的特性,可以满足个性化、多层次、多维度的财务分析需求,从而弥补通用财务软件和管理信息系统财务分析功能薄弱的现状,提高财务分析的作用和效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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:正交实验在锂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程学院,上海200444)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:AThe application of orthogonal experimental design on liquid method in the production of Lithium-ion electrode materialsYanfeng Li(School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China) 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行混合,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Li4Ti5O12液相法制备的电极材料消除了因材料的自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Li4Ti5O12的研究有很多,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[5-6]。
由于所用原料钛酸四丁酯极易水解,稍有不当便会水解为白色的TiO2,而在弱酸性体系下,TiO2很难溶解,这样会导致制备的材料中锂源与TiO2不能充分接触,最终产物中含有杂相。
本文采用液相法制备Li4Ti5O12,即在含有锂源的水溶液中使钛酸四丁酯完全而均匀的水解。
该工艺恰好利用了钛酸四丁酯的水解,避免了以前液相法中出现的反应物接触不充分而出现杂质的问题。
同时利用正交实验全面的考察了不同条件下制备的材料的电化学性能,确定了液相法制备Li4Ti5O12的最佳工艺条件。
2.1正交实验设计正交实验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的一种实验方法,它是根据正交性从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实验,这些有代表性的点具备了“均匀分散,整齐可比”的特点,是一种高效、快速、经济的实验设计方法。
通过对正交实验结果进行分析可以确定所讨论的因素对实验结果影响的次序,同时可利用较少的实验次数确定最佳的制备[7]工艺条件。
2.1.1 试剂的选择电极材料的性能在一定程度上受到实验所用试剂的影响,所以将使用的试剂作为正交实验考察的因素之一。
在试剂的选择方面,钛源选择价格相对便宜的钛酸四丁酯,此外钛酸四丁酯易于水解得到TiO(OH)2,反应过程中不会引入新的杂质相。
考虑到钛酸四丁酯在不同环境下水解程度的不同,在锂源的选择上分别尝试了碱性的LiOH·H2O,中性的LiNO3和水解后会产生弱酸的CH3COOLi·2H2O 三种不同的锂源。
通过正交实验确定最佳的锂源。
2.2.2 温度和时间的选择在制备过程中,烧结温度和时间对粉体材料的结晶度、比表面积等影响很大。
烧结温度过高,能量消耗大,材料的晶粒变大甚至产生结块现象,不利于锂离子在充放电过程中的可逆脱嵌;相反若烧结温度过低,反应不充分,材料中容易生成较多的无定形部分,导致结晶性变差,同时会有杂相生成,对材料的电化学性能产生不利影响。
利用热重分析(TGA)研究了前驱体的烧结温度。
图3-1 是采用液相法制备的前驱体的热重曲线。
从图中可以看出:(1)100℃之前,TG 曲线上存在失重,这主要是因为液相法制备的前驱体中含有大量的结晶水,在加热过程中失水导致样品失重;(2)在100~700℃之间,采用液相法制备的前驱体在烧结过程中存在30.1%的失重,因为钛酸四丁酯水解过程中产生不同含碳数的醇以及分解后生成的各种不同沸点和分解温度的有机物,而这些有机物在高温下分解生成小分子物质挥发掉,所以造成很大的失重;(3)700℃之后,TG 曲线相对平坦,这表明样品基本没有失重,生成了Li4Ti5O12晶体。
图1 前驱体的热重曲线根据热重曲线的分析,考虑烧结温度与样品结晶度的关系,考察700℃、750℃、800℃三种不同烧结温度下获得的材料的性能。
合适的烧结温度也要对应合适的烧结时间,烧结时间过长会导致材料团聚严重,阻碍锂离子的嵌入和脱出;时间过短,反应不充分,得不到纯相,进而影响材料电化学性能。
结合参考文献和实验过程中的经验选择考察4h、8h、12h三个不同烧结时间对材料的性能的影响。
2.2.3 锂钛摩尔比的选择液相法制备出前驱体后,要经过高温烧结,烧结过程中不可避免的锂源要挥发损失,锂的量不足,会导致烧结后的产物中因锂缺失生成TiO2,相反若锂的用量过剩,最终烧结的产物中会生成Li2TiO3杂相,而Li2TiO3的可逆比容量几乎为零[8]。
所以在制备Li4Ti5O12时必须要考虑Li和Ti的摩尔比,锂的加入要适当过量。
在实验过程中,考察并对比了Li和Ti的摩尔比分别是0.83,0.85,0.87时所得产物的性能。
综合以上分析,选择对Li4Ti5O12性能有主要影响的四个因素来考察,其中每个因素选择三个水平。
根据因素和水平数选择L9(34)正交表。
正交实验以0.5C倍率第十次循环的可逆比容量作为衡量指标来确定液相法合成Li4Ti5O12的最佳工艺。
正交实验考察的因素和水平分类情况列于表1中。
表1 正交实验因素分析Table1 The factor and level of the orthogonal perpendicular水平n Li/n Ti (A) 烧结温度/℃(B)烧结时间/h(C)锂源(D)1 0.83 800 8 CH3COOLi·2H2O2 0.87 750 12 LiOH·H2O3 0.85 7004 LiNO32.2正交实验的结果分析根据实验要考察的因素和水平数目,选择L9(34)正交表,根据正交表中所列出的实验方案进行实验,采用极差法对正交实验的结果进行分析。
其结果列于表2中。
表2 正交实验表与结果Table 2 Orthogonal perpendicular design and results实验序号D因素水平A因素水平B因素水平C因素水平第十次循环可逆比容量/mAh·g-11 1 1 1 1 87.142 1 2 2 2 99.213 1 3 3 3 118.594 2 1 2 3 146.835 2 2 3 1 146.936 2 3 1 2 71.457 3 1 3 2 70.658 3 2 1 3 63.739 3 3 2 1 134.82Ⅰj 101.65 101.54 74.11 122.97Ⅱj 121.73 103.29 126.95 80.44Ⅲj 89.73 108.29 112.06 109.71极差R j32.00 6.74 52.84 42,53据极差法对正交实验结果的分析和极差法的基本原理可知:在Li4Ti5O12的制备过程中,选择的四个因素在实验过程中对实验结果(第十次循环的可逆比容量)的影响由强到弱的顺序为:烧结温度>烧结时间>锂源>锂钛摩尔比。