正极材料是提高 LFP 电池能量密度的重要掣肘。锂电池的能量 E 等于平均工作电压????与质量(体积)比容量????的乘积，即? = ???? ∗ ????。因此，提高平均工作电压或者提高材料的质量(体积)比容量，均可以提高电池的能量密度。目前已量产的负极材料放电容量基本达到 350mAh/g 以上，硅基负极可达到 500mAh/g 以上，而磷酸铁锂正极(LiFePO4/LFP)的实际放电容量 160-170mAh/g，低于负极材料容量，而且已经趋近理论放电容量极限，因此对磷酸铁锂正极材料进行优化成为重要研究方向。 LFP 正极材料具有稳定性高、长寿命、安全等优点，但低电位特性需要改善。目前正极材料主要有：层状正极材料，如 LiCoO2 (LCO)、镍钴锰酸锂三元材料 LiNixCoyMnzO2、富锂材料 xLi2MnO3(1-x)LiMO2 (M=Mn、Co、Ni)；尖晶石锰锂氧化物 LiMn2O4 (LMO)；橄榄石状正极材料，如磷酸盐材料 LiMPO4 (M=Fe、Mn、Ni 等)等。其中钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4/LFP)和三元材料(LiNi1-x-yCoxMnyO2/NCM)等已得到广泛应用。LFP 正极具有良好的电性能，成本低廉，无毒性，良好的热稳定性和环境友好等诸多优点，但低的电位(在 3.4V左右具有平坦的放电平台)造成了较低的能量密度及较低的本征电子电导率，因此，引入如Co，Mn 和 Ni 等过渡金属的掺杂以改善 LFP 的电压平台，以提高能量密度，成为重点研究方向之一。 掺杂 Mn 是优选，可结合 LFP 较高的导电率和 LMP 较高的电压。(1)钴和镍：虽然LiCoPO4 (LCP，4.8V)，LiNiPO4 (LNP，5.2V)的理论容量和 LFP 接近，但它们的工作电压均超出了现有电解液可承受的工作电压范围，并且镍和钴的成本也比较高，因此 LCP 和 LNP这两种材料没有产业化意义。(2)钒：有剧毒、成本较高且电化学性能并不非常突出，所以Li3V2(PO4)3 (LVP，4.0V/3.7V/3.6V)也很难商业化。(3)锰：LiMnPO4 (LMP)相对于 Li+/Li 的电极电势为 4.1V，高于 LFP 的 3.4V，因此 LMP 材料理论质量能量密度约比 LFP 高出 21%；LFP 和 LMP 的结构基本相同，仅仅是晶格参数不同(Fe2+的半径为 0.092nm，Mn2+的半径为0.097nm)，而且锰金属产量丰富，价格低廉，因此在 LFP 中掺杂锰形成多组分磷酸锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4/LMFP 或 LFMP)体系，可结合 LFP 导电率相对较高和 LMP 电压相对较高的优点，此外还具有更好的低温性能，同时其六方密堆结构决定了其具有很好的稳定性和安全性，但依然存在材料电导率低、大电流放电性能差(倍率性能差)和循环性能较差等问题。