正極材料對于鋰離子電池性能至關重要。鋰離子電池的本質是利用鋰離子參與的氧化還原反應實現電能和化學能的相互轉換。在電池中，參與反應的活性材料為正極、負極以及電解液或電解質。鋰電的評價指標包括能量密度、循環壽命、倍率性能、安全性能等。其中能量密度取決于正負極的相對電壓和克容量，對于特定的材料體系，理論電壓和理論容量都是一定的。正極材料的種類和性能直接關系到鋰離子電池的電壓和能量密度、循環壽命和倍率性能等。
正極材料差異化程度高，種類多，目前以三元、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰為主，往后發展或有鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸錳鐵鋰等。鋰離子電池正極材料可以根據結構的不同分為三類，以磷酸鐵鋰為代表的聚陰離子型材料，以鈷酸鋰和三元為代表的的層狀結構材料，以及以錳酸鋰為代表的尖晶石結構材料。往后看，在性價比方面磷酸鐵鋰可通過摻錳制備磷酸錳鐵鋰來提高電壓平臺進而提高能量密度，而在高能量密度方面，除了三元高鎳化外，鎳錳酸鋰、富鋰錳基正極等高壓材料也極具發展前景。
不同正極材料特性不同，三元在高能量密度方面占優，磷酸鐵鋰在性價比和安全方面占優。目前常見的正極材料主要有鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）和三元（NCM）。鈷酸鋰是最先商業化的正極材料，電壓高、振實密度高、結構穩定、安全性好，但成本高且克容量低。錳酸鋰優點在于成本低、電壓高，但循環性能較差且克容量較低。三元材料根據鎳鈷錳的含量不同，容量和成本有所差異，整體能量密度高于磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。磷酸鐵鋰成本低，循環性能好，安全性好，但電壓平臺較低，壓實密度較低，從而導致整體的能量密度較低。目前動力領域以三元和鐵鋰為主，消費領域鈷酸鋰較多。
