鋰鈷氧化物是現階段商品化鋰離子電池中應用最成功、最廣泛的正極材料。其在可逆性、放電容量、充放電效率和電壓穩定方面是比較好的。
LiCoO2屬于α-NaFeO2型結構，它具有二維層狀結構，適合鋰離子的脫嵌，其理論容量為274mAh/g，但在實際應用中，由于結構穩定性的限制，最多只能把晶格中的一半Li+脫出，因此實際比容量約為140mAh/g 左右，其平均工作電壓高達3.7V。因其容易制備，具有電化學性能高，循環性能好、性能穩定和充放電性能優良等優點，成為最早大規模商業化應用于鋰離子電池的正極材料，目前商品化鋰離子電池70%以上仍然采用鈷酸鋰作為其正極材料。
LiCoO2一般采用高溫固相法制備，該種方法工藝簡單、容易操作、適宜于工業化生產，但是也存在著以下缺點：反應物難以混合均勻，需要較高的反應溫度和較長的反應時間，能耗大，產物顆粒較大，形貌不規則，均勻性差，并且難以控制，從而導致電化學性能重現性差。為了克服固相反應的缺點，溶膠-凝膠法、水熱法、共沉淀法、模板法等方法被用來制備LiCoO2，這些方法的優點是可以使Li+和Co2+之間充分接觸，基本達到原子水平的混合，容易控制產物的粒徑和組成。但是這類制備方法工序比較繁瑣，工藝流程復雜，成本高，不適用于工業化生產。