I materiali catodici più studiati finora sono derivati di LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 e superiori, come LiNi0.8Co0.2O2, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, ecc.

LiCoO2 è l'unico materiale per elettrodi positivi commercializzato su larga scala, con oltre il 90% delle batterie agli ioni di litio commercializzate che utilizzano LiCoO2 come materiale per elettrodi positivi. La ricerca su LiCoO2 è relativamente matura e ha eccellenti prestazioni complete, ma è costoso e ha una bassa capacità, il che pone alcuni problemi di sicurezza.

LiNiO2 ha un basso costo e un'elevata capacità, ma la sua preparazione è difficile e la coerenza e la riproducibilità delle proprietà del materiale sono scarse, ponendo seri problemi di sicurezza. LiNi0.8Co0.2O2 può essere considerato come la soluzione solida di LiNiO2 e LiCoO2, che ha entrambi i vantaggi di LiNiO2 e LiCoO2, ed era un tempo considerato il nuovo materiale catodico più probabile per sostituire LiCoO2. Tuttavia, ci sono ancora alcune carenze come condizioni di sintesi difficili (che richiedono atmosfera di ossigeno), scarsa sicurezza e le prestazioni complessive devono essere migliorate; allo stesso tempo, a causa dell'elevato contenuto di costoso Co, anche il costo è elevato.

Lo spinello LiMn2O4 ha un costo basso e una buona sicurezza, ma le sue prestazioni di ciclaggio, specialmente ad alte temperature, sono scarse. Ha una certa solubilità nell'elettrolita e scarse prestazioni di stoccaggio.

Il nuovo materiale composito ternario di ossido di litio nichel cobalto manganese (LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2) combina i rispettivi vantaggi di LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 e altri materiali: il costo è equivalente a LiNi0.8Co0.2O2, la capacità reversibile è grande, la struttura è stabile, la sicurezza è buona ed è compresa tra LiNi0.8Co0.2O2 e LiMn2O4, con buone prestazioni di ciclaggio e facile sintesi; Tuttavia, a causa dell'elevato contenuto di costoso Co, anche il costo è elevato. Per le batterie agli ioni di litio con capacità e potenza da medie ad alte, il costo, le prestazioni ad alta temperatura e la sicurezza dei materiali dell'elettrodo positivo sono molto importanti.

I suddetti LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 e i loro derivati come materiali catodici non possono ancora soddisfare i requisiti. Pertanto, la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali catodici che possono essere utilizzati per batterie agli ioni di litio con capacità da media a grande e potenza da media ad alta è diventato un punto caldo attuale.