锂离子电池的正极材料是储存锂离子并完成电池放电过程的关键组成部分。

锂离子电池的正极材料是含锂的过渡金属氧化物、磷化物如LiCoO2、LiFePO4等，导电聚合物如聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、活性聚硫化合物等；嵌锂化合物正极材料是锂离子电池的重要组成部分。

根据化学成分和结构特点，锂离子电池的正极材料可以分为以下几类：

1. 氧化物类正极材料：这是锂离子电池中最常见的正极材料。包括以下几种常见的氧化物：

- 钴酸锂（LiCoO2）：是最早应用于商业锂离子电池的正极材料，具有较高的电压和能量密度，但价格较高，同时存在一定的安全性和环境问题。

- 锰酸锂（LiMn2O4）：具有较低的成本、较高的热稳定性和电化学稳定性，但容量相对较低。

- 镍酸锂（LiNiO2）：具有较高的理论比容量和能量密度，但循环寿命较短，同时价格也较高。

- 铁酸锂（LiFePO4）：具有较高的安全性、循环寿命和热稳定性，但能量密度较低，适合用于电动汽车和储能系统等领域。

2. 磷酸盐类正极材料：与氧化物类正极材料相比，磷酸盐类正极材料具有更高的安全性和热稳定性。常见的磷酸盐类正极材料包括：

- 磷酸铁锂（LiFePO4）：既属于氧化物类也属于磷酸盐类，具有较高的安全性和循环寿命，逐渐成为电动汽车和储能系统的主流正极材料。

- 磷酸钛锂（Li4Ti5O12）：具有超长循环寿命、低温性能和较高的安全性，但能量密度相对较低。

3. 多元复合类正极材料：多元复合类正极材料是指将不同的化学成分和结构特点的材料进行复合加工得到的正极材料。通过多元复合，可以综合利用不同材料的优点，提高电池的性能和循环寿命。常见的多元复合类正极材料包括：

- 镍钴锰酸锂（NCM）：由钴酸锂、锰酸锂和镍酸锂等多种材料复合而成，具有较高的能量密度和循环寿命，是电动汽车和便携式电子设备中的主流正极材料之一。

- 镍钴铝酸锂（NCA）：由钴酸锂、镍酸锂和铝酸锂等多种材料复合组成，具有更高的能量密度和较长的循环寿命，适用于高能量密度要求的应用领域。

以上是锂离子电池中常见的一些正极材料分类，每种材料都有其独特的特点和应用领域。随着科技的发展，还会涌现出更多新型的正极材料，以满足不同应用场景对电池性能的要求。

目前正极材料的研究主要集中于氧化锂钴、氧化锂镍等电极材料，与此同时，一些新型正极材料(包括导电高聚物正极材料)的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新活力，寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子电池正极材料新体系是本领域重要研究内容。

LiCoO2正极材料

LiCoO2具有三种物相，即a-NaFeO2型层状结构的LiCoO2、尖晶石结构的LT-LiCoO2和岩盐相LiCoO2。层状LiCoO2氧原子采用畸变立方密堆积序列，钴和锂分别占据立方密堆积中的八面体(3a)和(3b)位置；尖晶石结构的LiCoO2中氧原子为理想立方密堆积排列，锂层中含有25%的的钴原子，钴层中含有25%锂原子；岩盐相晶格中Li+和Co3+随机排列，无法清晰地分辨出锂层和钴层。

目前在锂离子电池中应用较多的是层状结构的LiCoO2，其具有工作电压高、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好等优点，锂离子在键合强的CoO2层间进行二维运动，锂离子电导率高，扩散系数为10-9～10-7cm2·s-1，其理论容量为274 mAh·g-1，实际比容量为140 mAh·g-1左右。由于其具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势，所以是ZUI先实现商品化的正极材料。

LiNiO2正极材料

理想LiNiO2晶体具有与LiCoO2类似的a-NaFeO2型层状结构。LiNiO2的理论容量为275mAh/g，实际容量已达190-210 mAh/g。与LiCoO2相比，LiNiO2具有价格和储量上的优势。但LiNiO2在实际的生产和应用中还存在较多问题，为此，人们对LiNiO2的合成方法及掺杂改性方面进行了大量的研究。

LiNiO2存在的合成困难、结构相变和热稳定性差等缺点，其根源都与LiNiO2的内在结构有关。对LiNiO2进行元素掺杂以改善其结构，是提高LiNiO2比容量、改善循环性能以及稳定性的有效手段。

Li-Mn-O系正极材料

由于锰资源丰富、价格低廉、无毒无污染，被视为ZUI具发展潜力的锂离子电池正极材料。Li-Mn-O系正极材料存在尖晶石型LiMn2O4和层状LiMnO2两种类型。

尖晶石型LiMn2O4具有安全性好、易合成等优点，是目前研究较多的锂离子电池正极材料之一。但LiMn2O4存在John-Teller效应，在充放电过程中易发生结构畸变，造成容量迅速衰减，特别是在较高温度的使用条件下，容量衰减更加突出。

LiFePO4正极材料

LiFePO4正极材料是一类新型的锂离子电池用正极材料。由于铁资源丰富、价格低廉并且无毒，因此LiFePO4是一种具有良好发展前景的锂离子电池正极材料。LiFePO4具有高的能量密度、低廉的价格、优异的安全性使其特别适用于动力电池。它的出现是锂离子电池材料的一项重大突破，成为各国竞相研究的热点。

导电高聚物正极材料

锂离子电池中，除了可以用金属氧化物作为其正极材料外，导电聚合物也可以用作锂离子电池正极材料。

目前研究的锂离子电池聚合物正极材料有：聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩等，它们通过阴离子的搀杂、脱搀杂而实现电化学过程。但这些导电聚合物的体积容量密度一般较低，另外反应体系中要求电解液体积大，因此难以获得高能量密度。

DMcT作为锂离子电池的正极材料，在比能量方面有着优势，但其在室温下的电化学氧化还原的速度较慢，所以不能满足电池的大电流放电的要求