正极材料的安全性，能量密度和功率密度是当前不同车型对锂离子电池类型做出取舍的基本依据。常见的正极材料有：钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
1、钴酸锂：首个成功商业化的锂离子电池正极材料。由于有钴资源相对贫乏、价格较高、对环境有毒性等缺点，再加上该材料安全性能较差、容量相对较低，大大限制了其广泛的应用和长远的发展。目前钴酸锂材料电池重要用于数码电池中。
2、锰酸锂：重要为尖晶石型锰酸锂。相较钴酸锂，具有资源丰富、价格便宜、对环境污染小且安全性能优良等特点。但尖晶石的结构很难保持完整性，循环性较差，高温循环中锰在电解液中的溶解和Jahn-Teller效应也导致材料的容量衰减严重。
3、磷酸铁锂：原料丰富、价格相比其他材料来比较低廉、对环境友好，加上较好的循环性能和高安全性使得其率先在电动汽车上得到了应用。但是磷酸铁锂材料的导电性较差，振实密度较低，导致体积能量密度较低，限制了其进一步的应用。
4、三元材料：受钴酸锂的金属元素掺杂改性的启发，多元金属复合氧化物-三元材料LiNi1-x-yCoxNyO2得到快速发展。三元材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂(铝酸锂)的优点，形成了三元共溶体，可以充分发挥三个组元的用途。
