题目：硼酸盐体系中新型固态锂快离子导体的探索

本论文采用固相合成法合成出同构的五个新化合物Li6MB3O9 (M = Nd，Sm，Eu，Tm，Er)，并分别用X射线单晶衍射数据和粉末衍射数据解析了这些新化合物的晶体结构。这些新化合物与Li6YB3O9 同构，空间群为P21/c。其结构单元包括三个[BO3]3-三角平面，一个畸变的[MO8]13-十二面体（各面均为三角平面），四个畸变的[LiO5]9-五配位多面体和两个[LiO4]7-四面体组成。其中，[MO8]13-三角平面十二面体以共用的边相互连接，在 [001]方向形成Z字形链状结构。这些链又在平行于平面(100)方向上形成层状结构，层与层之间被沿[100]方向排列的Li+离子填充；键能较弱的Li+离子有可能沿着这样的通道迁移。这就为该物质的Li+离子传导性提供了条件。另外，在这些化合物的一个单胞中含有四个五配位的Li-O多面体，可迁移的Li+离子的数量较多，很可能获得高的Li+离子电导率。本论文对五个新化合物Li6MB3O9 (M = Nd, Sm, Eu, Tm, Er)进行了电导率测试，结果表明，在500oC时，其电导率在10-3 S/cm量级，有的甚至达到10-2 S/cm量级。因此，Li6MB3O9 (M = Nd, Sm, Eu, Tm, Er)有望成为潜在的锂快离子导体材料。 第二，本论文通过向已知化合物Li6YB3O9中掺入Al元素，增加该化合物的缺陷与空位，并增大离子通道的间距，以期获得性能更好的锂快离子导体材料。 第三，利用X射线粉末衍射法研究了Li2O-TiO2-B2O3 体系固相线下的相关系，在我们的实验条件下，共确定8个三元相区，17个二元相区，没有发现三元化合物的存在。 此外，本论文制作了19个新化合物的高质量粉末衍射数据，并向国际衍射数据中心（ICDD）提交了这些数据，截至目前，部分数据已被ICDD接受，其中包括本论文合成出的新化合物Li6Nd(BO3)3的粉末衍射数据。