12分）立方氮化硼（cBN）是一种自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度仅次于金刚石，但耐热性、化学稳定性以及钢材加工等方面表现出比金刚石更加优异的性能，具有巨大的应用价值。由美国通用电气公司温托夫等人首次研制成功，随后成为各国争相研制的热点，是超硬材料领域的最重要成就之一。

10-1 立方氮化硼由六方氮化硼（hBN）在高温高压下制备，六方氮化硼又称“白石墨”，结构和许多性质与石墨类似，柔软光滑，由如图1所示的B、N平面层堆叠形成，沿c轴方向相邻两层的B、N原子投影重合，试画出hBN的一个晶胞透视图。

10-2 立方氮化硼（cBN）的晶胞结构如图2所示，与金刚石的结构相似，面心立方晶胞，晶胞参数α = 361.5 pm。在cBN晶体中B原子的堆积方式为______，B填充N的_____空隙

10-3 宝石工匠琢磨钻石时，有些晶面特别难抛光，试推测立方氮化硼的那些晶面难抛光？为什么？_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

10-4 以知金刚石的晶胞参数α = 356.7 pm，通过计算说明立方氮化硼的硬度略小于金刚石的原因。

计算过程：_________________________________________________________________

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解释原因：_________________________________________________________________

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锂电池由于其安全可靠的性能，体积小、质量轻、高效能及可逆等卓越品质被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等便携式电子器材中。下图为锂电池工作原理图，阴极材料由LiMO₂（M＝Co，Ni，V，Mn)构成，阳极材料由石墨构成，阴、阳两极之间用半透膜隔开，充电时锂离子由阴极向阳极迁移，放电时则相反，电池可表示为：

(－)C_n/LiClO₄/LiMO₂(＋)

⑴ 写出锂电池充放电时的可逆电极反应。

⑵ 根据上图所示的LiMO₂的尖晶石结构，写出氧的堆积方式，并指出Li和M占据何种空隙，画出以氧为顶点的一个晶胞。

⑶ 锂离子在阳极与石墨形成固体混合物，试推测并画出锂离子嵌入石墨的可能结构。

⑷ 早期的阳极材料用的是锂金属，试指出锂金属作阳极材料的不足，并说明还可以用什么物质替代石墨作阳极材料？