然而，通過提高Ni含量提高正極材料的容量方法并不能夠徹底解決正極材料容量偏低的問題，這主要是因為隨著Ni含量的增加，會導致高Ni材料的穩(wěn)定性變差：一方面高氧化性的Ni⁴⁺會引起正極／電解液界面的穩(wěn)定性降低，引起電解液的氧化分解；另一方面Ni含量的提高還會造成材料自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差，導致材料的循環(huán)性能加速衰降，這些因素都限制了三元材料中的Ni繼續(xù)提高。

由于上述因素的限制，目前高鎳材料可逆容量的提升已經(jīng)逐漸進入了一個瓶頸期，那么繼續(xù)提升正極材料可逆容量的路在何方呢？要解答這個問題我們就首先需要了解鋰離子電池的工作原理，我們知道在鋰離子電池充電的過程中Li⁺會從正極脫出，經(jīng)過電解液擴散后到達負極表面，嵌入到石墨負極之中，為了維持電荷的中性環(huán)境，因此正極還要給出一個電子，經(jīng)過外電路到達負極的表面，而如何給出這個電子恰恰是影響正極材料容量的關(guān)鍵。通常正極材料中的過渡金屬元素對外層電子的束縛較弱，因此更容易給出電子，例如NCM材料中的Ni元素從Ni³⁺轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Ni⁴⁺就是由于充電的過程中Ni元素提供了一個電子，過渡金屬元素提供電子的好處是可逆性強，因此材料的循環(huán)性能通常也比較優(yōu)良。但是，過渡金屬元素提供電子也存在一個嚴重短板——過渡金屬元素原子序數(shù)通常比較大，因此也就導致正極材料的比容量通常比較低。