從鋰離子電池現在所采用的正極來看，過渡金屬氧化物正極在提高電池比能量方面顯然較聚陰離子正極(如磷酸亞鐵鋰)更具優勢，其通用分子式可用LiMO2來表示，其中M表示過渡金屬。
從目前研究結果來看，如果M為單一金屬元素，考慮到材料結構的穩定性，正極材料在充放電過程中其電子轉移數往往被限制在1個以內；如果M為多種過渡金屬，則其中一種金屬原子的變價可能超過1，但平均電子轉移數也基本被限制在1個以內。
如果取過渡金屬元素的相對原子質量為50，則過渡金屬氧化物正極的理論比容量約為300mAh·g-1。考慮到材料分子結構的穩定性，其中的鋰離子在充電過程不應該完全脫出。如果80％的鋰離子可逆地嵌脫，則材料的比容量約為240mAh·g-1。這一數值有可能是過渡金屬氧化物正極的極限。
