锂离子电池金属氧化物正极一般是三维结构；
从LiNiO2移走一半的锂会使其转变成亚稳态层状结构，当加热到300℃时转变成尖晶石型LiNi2O4，在尖晶石结构中，氧离子保持立方密堆积，但锂离子占据四面体8d位置形成近似金刚石结构，Ni原子重排进入16d八面体位置形成四面体簇取代立方体单元的四分之一象限，16c的八面体空位形成立方晶格常数一半的相似的三维(3D)结构八面体。所以[Ni2]O2可以认为是密堆积的主体骨架结构，在这种骨架中锂离子占据8a四面体位置相对的共边八面体三维网络中的四面体位置，但是六方层状结构的O--Ni—O夹层间的作用较弱，而可变的c／a比率允许二维的锂离子移动，锂电池充电时，三维的[Ni2]O4骨架结构允许锂离子三维移动，但是限制了空隙的体积。虽然这个限制使尖晶石结构选择性允许锂离子嵌入，却降低了锂离子的移动性，因此，锂电池的电导率降低。
在3D骨架结构中，用含氧阴离子团可以获得高的电压和使阳离子有更自由的移动空间。
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