過渡金屬氧化物根據儲鋰機制的不同可以大致分為兩類：
第一類：是傳統的嵌鋰氧化物，在鋰脫嵌的過程中，只是伴隨材料結構和成分的變化，沒有Li2O的可逆生成與分解，如LiO2、MoO2、Nb2O5等。此類材料一般具有良好的可逆脫嵌鋰性能，但是比容量比較低、嵌鋰電位高。
第二種是儲鋰過程中發生轉化反應。過渡金屬氧化物MO（M＝Ｆｅ、Co、Ni、Cu等），其結構本身是巖鹽結構，不能提供鋰離子的嵌入與脫出空位，而且金屬本身也不能與鋰形成合金。在充放電過程中，材料發生氧化還原反應，并伴隨著Li2O的形成和分解。
產生這種現象的原因在是放電結束后，納米尺寸的金屬顆粒均勻分散于Li2O基體中，這種分散體系賦予Li2O電化學活性，從而使金屬氧化物實現可逆儲鋰。
轉化機制作為一種新型的儲鋰機制，與傳統的嵌入/脫嵌機制有所不同，可以提供更高的容量和可充放電能力，在近年的研究中成為研究熱點，但是與此相伴，過渡金屬氧化物在充放電過程中體積變化很大，容易造成活性物質脫離集流體，導致容量衰減過快人，循環性能惡化，而且首次不可逆容量較大。
因此，過渡金屬氧化物作為鋰離子電池負極材料，主要需要的解決問題是降低金屬氧化物的首次不可逆容量及電壓平臺問題和提升其循環性能。