锂电池正极材料的非化学计量性：尖晶石型LiMn2O4的理论容量为148mAh•g-，曲线分为高电压段(约4．15V)，较低电压段(约4．057V)。
高电压段曲线比较平坦，呈L形，低电压段曲线呈S形，充放电循环过程高压段容量减小，但到100次循环后不再下降，而低电压段在充放电循环中，容量不发生变化，即化学计量的尖晶石充电循环到一定次数后，放电容量开始稳定在120mAh•g-1左右。
对结晶结构随充放电变化的研究发现，在高电压段，有两个晶格常数不同的立方晶体尖晶石共存，而在低电压段，只存在一种立方晶格的尖晶石。随着锂离子的嵌入和脱嵌，晶格发生膨胀和收缩，即容量不稳定的区域是不均一的两相区域，呈现L形曲线，稳定区域是均一固相区域，呈S形曲线。
通过锂离子在正极中的表观化学扩散系数与扩散层厚度按计算。则在厚度为0．1cm的正极中的扩散需要几天时间，弥补这种扩散系数小的措施之一，就是降低正极的厚度，在普通铝集电体的上下涂上一层正极材料，负极也作同样处理，即在铜箔的上下涂上一层同等厚度的碳或石墨。正极活性物质的粒径和表面积对锂离子电池有很大的影响。
当大电流放电时，处于细孔中的锂离子，从孔壁进入正极活性物质中，使细孔中的Li+浓度减小，极化增加，放电困难。如果细孔的孔径大，孔的长度小，则锂离子扩散快，锂离子电池就可继续放电。因此，如果能控制细孔大小和表面积，就可采用较粗粒径的粒子，如果不能控制颗粒细孔大小和表面积，则可将活性物质粉碎，锂离子放电时，随着Li+嵌入活性物质中，也必然注入电子。电子在粒子内移动速率比较快，但在粒子间的移动速率较慢。因此，必须加入导电性物质石墨或乙炔黑，提高电子移动速率。
