Li₂O-Al₂O₃-（Ge,Ti）O₂-P2O5（LAGTP）微晶玻璃具有较高的Li⁺电导率、优异的抗弯强度和电化学稳定性，可望作为电解质材料在全固态锂电池中获得应用。目前，限制该材料发展和应用的析晶机理、Li⁺导电通道、电导率与晶化工艺参数关系以及该微晶玻璃在锂电池中的应用等问题有待研究。论文针对上述问题展开研究，并取得如下成果：1.分析不同晶化制度对Li_1.5Al_0.5Ge_1.5（PO₄）₃微晶玻璃晶相转变、晶体生长和电导率的影响规律。发现晶化温度850°C的样品主晶相LiGe₂（PO₄）₃晶粒生长充分（约1140nm），材料电导率可达5.9×10^-4S/cm。2.研究了Li_1+xAlxGe_2-x（PO₄）₃微晶玻璃的导电机理，结果证明：该微晶玻璃有两种Li⁺导电通道：第一种通道平行于LiGe₂（PO₄）₃晶胞c轴，呈方形狭长通道；第二种通道平行于R3R-AlPO4晶胞c轴，呈圆筒形通道。主晶相LiGe₂（PO₄）₃中Li原子有S1和S₂两种局部配位，Li（S1）可在导电通道内自由迁移产生离子导电；Li（S₂）只在初始位置附近发生位移振动，对电导率没有贡献。3.研究了Li_1.5Al_0.5（Ge1-yTiy）_1.5（PO₄）₃（y=0¹）微晶玻璃的析晶动力学、微观结构和电学性能。随着y的不断增大，微晶玻璃析出的主晶相由LiGe₂（PO₄）₃逐渐转变为LiTi₂（PO₄）₃、次晶相由非导电型C121–AlPO4逐渐变为导电型R3R–AlPO4、电导率由5.9×10^-4S/cm逐渐增加到8.8×10^-4S/cm、晶体生长指数由3逐渐减小为1、玻璃析晶活化能由313KJ/mol逐渐减小为276KJ/mol，晶体由三维方向同时生长过渡为一维方向生长。4.研究影响Li_1.5Al_0.5Ge_1.5（PO₄）₃微晶玻璃电导率的主要因素，结果表明对电导率影响的顺序为：主晶相相对含量>平均晶粒尺寸>孔隙率。首次建立微晶玻璃电导率与晶化工艺参数的函数关系：σ（β, T, t）=5.66+0.06β+0.13T-0.03t-0.18βt-0.16β²-0.22T²-0.13t²，对制得高性能微晶玻璃的晶化工艺制度具有重要的指导作用。5.利用Li1.5Al0.5G1.5（PO₄）₃微晶玻璃电解质装配出全固态锂电池，并研究其变温电导率、电化学窗口、与电极材料的相容性和充放电性能，测试表明在-25²10°C温度范围内材料的电导率高于10^-4S/cm，电化学窗口为0⁷V、与金属锂电极的界面相容性良好、充放电性能优异。6.利用放电等离子体烧结技术制备出大尺寸、高电导和高强度的Li₂O-Al₂O₃-TiO₂-P2O5微晶玻璃，材料电导率可达6.7×10^-4S/cm。上述研究工作解决了LAGTP微晶玻璃“组份与晶化制度的优化---显微结构---电学性能”关系规律的核心问题。论文关于Li⁺导电通道结构、析晶机理、电导率与晶化参数关系、该微晶玻璃电解质在锂电池中的服役性能以及SPS技术制备微晶玻璃等研究内容具有一定创新性，对今后快离子导体材料的研究具有重要借鉴作用。