鈷酸鋰(LiCoO2)是第一代商業化正極材料，在幾十年的發展中逐漸改性和提高，可以認為是最成熟的鋰電池正極材料。
LiCoO2屬於α-NaFeO2型結構，它具有二維層狀結構，適合鋰離子的脫嵌，其理論容量為274mAh/g，但在實際應用中，由於結構穩定性的限制，最多只能把晶格中的一半Li+脫出，因此實際比容量約為140mAh/g 左右，其平均工作電壓高達3.7V。
因其容易製備，具有電化學性能高，迴圈性能好、性能穩定和充放電性能優良等優點，成為最早大規模商業化應用於鋰離子電池的正極材料，目前商品化鋰離子電池70%以上仍然採用鈷酸鋰作為其正極材料。
LiCoO2一般採用高溫固相法製備，該種方法工藝簡單、容易操作、適宜於工業化生產，但是也存在著以下缺點：反應物難以混合均勻，需要較高的反應溫度和較長的反應時間，能耗大，產物顆粒較大，形貌不規則，均勻性差，並且難以控制，從而導致電化學性能重現性差。
為了克服固相反應的缺點，溶膠-凝膠法、水熱法、共沉澱法、範本法等方法被用來製備LiCoO2，這些方法的優點是可以使Li+和Co2+之間充分接觸，基本達到原子水準的混合，容易控制產物的粒徑和組成。但是這類製備方法工序比較繁瑣，工藝流程複雜，成本高，不適用於工業化生產。
目前在3C電子電池中，大多數仍使用鈷酸鋰原因是鈷酸鋰材料的壓實密度大於三元材料，即單位體積內能容納的鈷酸鋰量更多。鈷酸鋰仍是小型鋰電池的最佳選擇。
