三元层状镍钴锰酸锂正极材料综合了钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂三种锂离子电池正极材料的优点，三种过渡金属元素存在明显的协同效应。在该体系中，材料的电化学性能和物理性能随着三种过渡金属元素的比例改变而不同。引入Ni，有助于提高材料容量，但是Ni+2含量过高时，与Li+1混排导致循环性能恶化；通过引入Co，能够减少阳离子混合占位，有效稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，但是当Co的比例增大到一定范围时会导致晶胞参数a和c减小且c/a增大，容量变低。引入Mn，不仅可以降低材料成本，而且还可以提高材料的安全性和稳定性，但是，Mn含量过低时会使容量降低，破坏材料层状结构。因此，该材料的一个研究重点就是优化和调整体系中Ni、Co、Mn三种元素比例。
由于Ni、Co、Mn三种元素的化学性质比较接近，其离子半径也相近，因而很容易形成LiNi1-x-yCoxMnyO2型固溶体，即LiCoO2结构中部分Co的位置被Ni和Mn所替代，却仍然保持着钴酸锂的空间结构。但是由于元素的代替，使得材料的化学性能发生了明显的变化。
NCM的合成方法：
①高温固相合成法：一般以镍钴锰和锂的氢氧化物或碳酸盐或氧化物为原料，按相应的物质的量配比混合，在700-1000℃煅烧，得到相应的产品。
②化学共沉淀法：一般是把化学原料以溶液状态混合，并向溶液中加入适当的沉淀剂，使溶液中已经混合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来，或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物，再把它煅烧分解制备出微细粉料。
③先将原料溶液混合均匀，制成均匀的溶胶，并使之凝胶，在凝胶过程中或在凝胶后成型、干燥，然后煅烧或烧结得所需粉体材料。
