正极材料的选择直接决定了电池性能的高低。由于正极材料对电池性能影响较大，所以很多研究者们致力于研发出性能更高的正极材料，例如镍酸锂、钴酸锂、钛酸锂等等。
1、锂镍氧化物。锂镍氧化物主要代表为镍酸锂，产品特性和镍钴氧化物类似，但价格比镍钴氧化物价格低，因其能量密度大，可以达到274mAh/g，是比较理想的高能量密度的锂离子电池正极材料，但是其制备困难、安全性能太差，而且循环次数比较低，因此目前使用镍酸锂作为锂离子电池正极材料的厂商不多。
2、锂钴氧化物。锂钴氧化物是现阶段商品化锂离子电池中应用最成功、最广泛的正极材料。主要代表为钴酸锂，具有五高的特点，即高能量密度，高价格，高功率，高商业化程度，高循环寿命，不足也很明显，我国钴盐严重缺乏，钴盐需要进口。
3、锂钛氧化物。锂钛氧化物典型的代表是钛酸锂，这个领域珠海银隆占据主导地位，钛酸锂的优势是快充，劣势是能量密度小，跑一段时间就需要充电。另外一个优势是安全，第三个优势是循环次数可以达到2万次。但其其导电性差，不适宜大电流充放电，无法实际应用，近些年才开始受到重视。
4、镍钴多元氧化物。这是我们常说的多元氧化物，目前最为常见的有镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂，其中镍钴锰酸锂又分为镍钴锰酸锂111、镍钴锰酸锂523、镍钴锰酸锂622、镍钴锰酸锂811，但是镍钴铝酸锂没那么普及，该技术路线大多由松下提供给特斯拉进行使用，其中镍钴铝酸锂的比例为0.8比0.15比0.05。总的来说，镍钴多元氧化物适合现有各类锂离子电池应用产品，有望取代现有各类其他正极材料。
5、锂锰氧化物。锂锰氧化物主要代表为锰酸锂，高锰酸锂，资源在我国境内比较丰富，而且产品目前也是研究的热点，优点是有着较高的能量密度、无污染、安全性能良好，缺点是其在循环过程中，晶型易转变为尖晶石型结构，使其比容量下降。目前提高其电化学性能的手段有掺杂和合成复合材料等。
6、锂铁磷氧化物。锂铁磷氧化物的主要代表为磷酸铁锂，其产品各方性能均衡，无毒无污染，循环次数不低于2000次，在作为乘用车的动力能源时，安全性能属于高级别等级。