锂离子电池负极常用相对于锂0-1V的碳负极，因此，要获得3V以上电压，必须使用4V级正极材料。
正极电位与晶格能、离子化能、锂离子的溶剂化能有关，其中晶格能影响较大。因此，锂电池电压主要由正极结晶结构决定。尖晶石结构和层状结构的“马德伦”常数M(M是一种原子间最短距离的常数)分别为31．43~34．5和13。这类化合物的电位一般较高。
由于材料的制约，可充电锂电池的开路电压低于5V，是因受阳极和阴极的电化学位的差值的影响，而且受电解液的HOMO和LUMO势阱或固体电解质价带顶端和导带底部之间势阱的影响。
锂电池的输出功率P（最大）＝I（最大）V（最大），
为了获得高的开路电压，正极必须采用氧化物或卤化物，为了减小电阻，电极应是好的电子导体，也是好的离子导体，并且电极／电解质界面的传质阻力要小。电极／电解质界面要大。另外，由于电极颗粒中存在两相界面，通过此界面的传质应足以维持电流。
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