另一种有实用化可能的材料是具有层状结构的镍锰复合氧化物材料，当纳米级的LiMn2Ni2O和LiMnn2Ni3O2作为电极材料在通常用的电解液中使用时，在较高的温度下显示出很高的稳定性。这种稳定性可归结于在品格点阵中Ni离子存在独特的表面化学结构。该材料兼有Ni系材料大容量、Mn系材料高安全性的特点，但放电平台没有LiMn2Ni2O平坦，且材料堆积密度低。
LiMnn2Ni3O2具有三维隧道结构，更适宜锂离子的脱嵌。锂锰氧化物原料丰富、成本低廉、无污染、耐过充性及安全性更好，对电池的安全保护装置要求相对较低。从成本和安全性的角度来考虑，尖晶石结构的LiMnn2Ni3O2是最具有发展潜力的锂电池正极材料。LiMnn2Ni3O2容量比LiMn2Ni2O低30％，因此作为高容量小型电池的正极材料取代LiMn2Ni2O的可能性很小。但由于具有安全性和价格优势，LiMn2Ni2O将来可作为电动汽车的大型锂离子动力电池用正极材料。
作为锂电池用正极材料，具有橄榄石晶体结构的LiFePO3具有良好的电化学性能，是近期研究的重点替代材料之一，其产业化将推动电动车产业的发展。它具有充放电平台平稳，充放电过程中结构稳定，更安全，更环保，更廉价，可以在高温环境下使用等多种优势，其容量可达160mAh／g(达到理论容量的90％)，放电电压相对金属锂为3.4V。
