聚合物鋰離子電池以正極材料來分類，重要可以分為：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰和三元材料等五大類。

?鈷酸鋰

首個成功商業化的鋰離子電池正極材料。由于存在鈷資源相對貧乏、價格較高、對環境有毒性影響等缺點，再加上該材料安全性能較差、容量相對較低，大大限制了其應用和長遠的發展。目前鈷酸鋰材料的聚合物鋰離子電池重要應用于數碼產品的電池中。

?錳酸鋰

重要為尖晶石型錳酸鋰。相對鈷酸鋰，具有資源豐富、價格便宜、對環境污染小且安全性能優良等特點。但尖晶石的結構很難保持完整性，循環性較差，高溫循環中錳在電解液中的溶解和Jahn-Teller效應（非線性分子的電子云在某些情形下發生的構型形變）導致材料的容量衰減嚴重。錳酸鋰聚合物鋰離子電池的優勢在于成本低，劣勢是比能量已達極限，因此只能用于特定應用領域的專用車型。

?磷酸鐵鋰

原材料豐富、價格相比其他材料來比較低廉、對環境友好，加上較好的循環性能和高安全性，使得其廣泛應用于客車領域。但是磷酸鐵鋰材料的導電性較差，振實密度較低，導致體積能量密度較低，限制了其進一步的應用。

?鈦酸鋰

鈦酸鋰是一個優缺點都很明顯的材料，而且可以做正極也可以做負極，當其作為正極材料時能量密度低的缺點凸顯，作為負極材料時其高壽命的優點卻無法得到其他短壽命的正極材料充分利用。鈦酸鋰優勢在于能夠實現快充(5min充滿)、高壽命、安全性高、工作溫度范圍寬，但其低能量密度和容易脹氣的短板在沒有技術突破的前提下，只適合應用于續航里程相對不敏感的公交車、客車等領域。

?三元材料

受鈷酸鋰的金屬元素摻雜改性的啟發，三元材料得到快速發展。三元材料結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰（鋁酸鋰）的優點，形成了三元共榮體，可以充分發揮三個組元的用途。能量密度高是三元材料電池相較其他正極材料電池最為突出的優點，但安全性相對較低是其發展受到一定程度限制的最大原因。三元材料重要分為鎳鈷錳（NCM）和鎳鈷鋁（NCA）兩大類。其中鎳（Ni）供應容量，含量越高電池的能量密度越大，鈷（Co）貢獻部分容量的同時穩定結構，錳（Mn）/鋁（Al）重要用來穩定結構。三者協同用途，共同發揮出三元材料高能量密度、較低成本等優點。