正極材料的選擇決定了電池的容量、安全性和老化特性。其中鈷特別提供了極佳的容量和老化特性，但與其他的材料相比，鈷的安全性就差了些。
鎳鈷鋰電池
鎳鈷鋰電池是鎳鋰電池和鈷鋰電池的固溶體(綜合體)，兼具鎳鋰和鈷鋰的優(yōu)點，一度被產(chǎn)業(yè)界認為是最有可能取代鈷鋰電池的新正極材料，但安全性還無法有更大突破。
因此，全球相關(guān)業(yè)者的主要發(fā)展集中在基于錳或磷酸鐵的正極：“”(鎳鋰電池)、“”(鎳鈷鋰電池)、“”(錳鋰電池)、“”(三元電池)和LFP(磷酸鐵鋰電池)以提升其安全性，但提高安全性的代價是電池容量略有下降，且使電池的老化速度加快。
錳鋰電池
CR123A 3伏特鋰錳電池
錳鋰電池“Li-MnO2 (Li-Mn, "CR")”的成本低且安全性比鈷酸鋰電池好很多，但循環(huán)壽命欠佳，且高溫環(huán)境的循環(huán)壽命更差，高溫時甚至會出現(xiàn)錳離子溶出的現(xiàn)象，高溫造成自放電嚴重，以致儲能特性差。
鎳鋰電池
鋰鎳電池的成本較低且電容量較高，不過，制作過程困難且材料性能的一致性和再現(xiàn)性差，最嚴重的是依然有安全性問題。
磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池則同時擁有鈷鋰、鎳鋰和錳鋰的主要優(yōu)點，但不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鋰、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題，而且，工作電壓適中(3.2V)、電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高，是目前產(chǎn)業(yè)界認為較符合環(huán)保、安全和高性能要求的鋰離子電池。
不過，磷酸鐵鋰LFP電池壓實密度相對較低、低溫性能欠佳，并且正極材料存在專利爭議。目前主要的3種技術(shù)和化合物分別由全球3家業(yè)者掌握，包括源自美國德州大學的LiFePO4，以及另外兩種Nanophosphate和NanoCocystallineOlivine(NCO)。
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