由于Ni元素成本低廉且毒性小于Co元素，因此LiNiO2曾被认为可能替代LiCoO2。LiNiO2的理论比容量为275 mAh·g-1，具有与 LiCoO2相同的层状结构，且在充、放电过程中经历着相同的结构转变。LiNiO2与LiCoO2均为α-NaFeO2型结构，属于六方晶系，空间群为R3m，晶胞参数为：a=0.287 8 nm，c=1.419 nm，比LiCoO2略大。LiNiO2的工作电压范围为2.5～4.2 V，自放电率低，对环境无污染，充、放电过程中可以有大约0.7个锂离子进行可逆脱嵌，实际比容量可达到190～200 mAh·g-1，远高于LiCoO2（实际比容量为140～150 mAh·g-1）材料，曾被认为是最有前途的正极材料之一。

在Li1-xNiO2脱锂的过程中，Li1-xNiO2经历着如图2-3所示的几段结构转变：（Ⅰ）x＜0.25，Li1-xNiO2能维持斜方六面体晶型；（Ⅱ）0.25＜x＜0.55，结构转变为单斜晶型；（Ⅲ）0.55＜x＜0.75，结构再转变为六方晶型；（Ⅳ）0.75＜x＜1，Li1-xNiO2经历着两相反应，其实质是由于Ni3+离子的八面体位置稳定能量（OSSE）很低，Ni3+离子会向四面体位置迁移，材料发生不可逆相变，导致其层间距发生剧烈的变化，因而其容量保持率会急剧下降。因此，LiNiO2的脱锂量不应该大于0.75，其放电比容量也就不超过200 mAh·g-1［4］。

图2-3　Li1-xNiO2的开路电压曲线［4］

另外，LiNiO2还存在一些致命的缺点，限制了其进一步的发展与应用：(www.daowen.com)

（1）LiNiO2的热稳定性差，易于分解且产生大量的热，使得电池的安全稳定性较差；

（2）合成条件较为苛刻，制备工艺复杂，材料中Ni3+很容易被还原为Ni2+，需要严格控制煅烧的气氛和温度；

（3）容易发生阳离子混排现象，合成过程中生成的Ni2+的离子半径（rNi2+=0.068 nm）与Li+（rLi+=0.076 nm）的离子半径相近，Ni2+占据Li+的位置，妨碍了锂离子的扩散，从而影响材料的电化学活性。

研究发现，采用其他元素M（M=Al，Ti，Co，Mg，Mn等）替代LiNiO2中的一部分镍，可以降低阳离子混排现象，提高材料的结构稳定性，改善材料的电化学性能，因而衍生出后来的层状三元材料以及层状富锂材料。