钴酸锂是传统锂电池正极材料，它的高比能量特点使钴酸锂成为手机，笔记本电脑和数码相机的热门选择。2019年全球钴酸锂正极材料市场出货量7.9万吨。虽然在3C领域，市场出现三元、多元复合和锰酸锂材料替代钴酸锂的趋势，但钴酸锂在体积能量密度上有优势，在高端3C应用领域还不会被替代，而且富锂锰基材料多次循环后，电压平台会下降，距离大规模商业化还有距离。
钴酸锂材料是三元正极材料的基础，准确了解其结构对理解三元电池正极材料的热稳定性具有很好的帮助作用。
钴酸锂的基本晶胞参数为a=b=0.28161 nm；c=1.40536 nm，γ=120°。空间群为R -3 m No.166，化学分子式LiCoO2。
Li和Co的配位数均为6，分别和O原子组成八面体的结构[LiO6]和[CoO6],每个[CoO6]八面体与周围6个相同的[CoO6]八面体共棱相连接，构成水平（0001）的八面体层。
每个[CoO6]八面体层上下各与三个[LiO6]八面体共棱相连。所以，整个晶体结构有[CoO6]八面体层和[LiO6]八面体层沿c轴方向交替堆垛而成。
常规的钴酸锂电池由钴酸锂正极和石墨碳负极组成。正极具有分层结构，在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极的[LiO6]八面体中脱离从电解液中移动到负极，并释同时放一个电子从外电路移动到负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，如动图所示。这里可以看到，锂电池中，锂离子和电子一直在正负极之间不断流动，故锂电池也被称为摇椅电池。
