Li$_2$GeO$_3$ 的几何与电子性质

三维三元 Li$_2$GeO$_3$ 化合物可作为 Li+ 基电池中的电解质材料，表现出不寻常的晶格对称性（正交晶系）、能带结构、电荷密度分布和态密度。通过第一性原理方法充分探究了其基本性质。在精细的计算与分析中，原子主导的电子能谱、空间电荷分布以及原子/轨道投影态密度的主要特征足以确定化学键的关键多轨道杂化：分别为 Li-O 的 2s-(2p$_x$, 2p$_y$, 2p$_z$) 和 Ge-O 的 (4s, 4p$_x$, 4p$_y$, 4p$_z$)-(2s, 2p$_x$, 2p$_y$, 2p$_z$)。该系统具有 Eg = 3.77 eV 的大间接带隙。存在大量显著的共价键，具有明显的非均匀性和各向异性。此外，完全不存在自旋相关的磁构型。该理论框架可拓展用于研究锂氧化物化合物相关的正极与负极材料的重要特征。