嵌入式化合物是锂离子电池和碱性可再充电电池的最重要的一类储能材料。在过去十年中，为了使电池具有更好的性能，材料的各方面性能都在不断提升。

锂离子电池的一个紧迫问题是进一步提高容量，尽管如此改进现有嵌入式材料似乎放慢。大量的研究正致力于开发可替代的具有高容量的新的正极嵌入式化合物，此报告中将讨论几个方案。

提高材料容量的一种方案是增加可逆锂离子的数量。含锂的过渡金属氧化物材料已越来越重视[ 1-5 ] ，因为通过增加锂在过渡金属的位置容量可能增加。例如，Li1.20Mn0.54Ni0.13Co0.13O2（通常写为0.6Li(Li_1/3Mn_2/3)O₂+ 0.4LiMn1/3Co1/3Ni1/3O2 ）显示在2.0v-4.8V放电容量为270毫安/克vs. Li/Li⁺。正极材料的体积能量密度是4060 Wh/L（以锂作为阳极计算），比LiCoO₂ 充电到4.3V高30 ％vs. Li/Li⁺，甚至比LiCoO₂ 充电到4.5V还高vs. Li/Li⁺

具有代表性的正极材料如LiCoO2的用岩盐结构（R3-m），在高压时结构不稳定性，限制了锂离子可逆地嵌入和嵌出的数量。因此可以利用过渡金属和氧原子稳定主体结构，获得更高的容量。例如：与R3-m 不同的层状结构LiMO2 （M：过渡金属）能在最初通过补充钠与材料合成，然后锂离子与钠离子交换而获得高容量。这种离子交换技术可稳定材料的结构，使在更高的电位有更多的锂离子嵌出。在我们最新的实验中，通过Na0.7LixMn0.5Co0.5O2的离子交换获得这种材料，显示一个O2结构的放电容量超过200mAh /g，基于将近1mol的锂离子在2.5-5.0V之间嵌入/嵌出。

尽管它们具有高容量正极材料的潜力，实际应用仍有许多问题有待解决。在此报告中将列出可能的解决方案和新的挑战。