A Li-dús Li-alapú réteges Ni, Co és Mn (NCM) anyagok az elmúlt években óriási ígéretet mutattak Li-ion akkumulátorok pozitív elektródanyagaként. Ez nyilvánvaló, mivel az elektromos járművek akkumulátorainak fejlesztésével foglalkozó vállalatok jelenleg kereskedelmi forgalomba hozzák ezeket az anyagokat. A LiNiαCoβMnγO2 rendszereken végzett jelentős kutatások ellenére még nem rendelkezünk teljes atomi szintű ismeretekkel ezekről az anyagokról. Ebben a munkában a LiNi0,5Co0,2Mn0,3O2 (NCM-523) kationos rendeződését, termodinamikáját és diffúziós kinetikáját vizsgáljuk. Kezdetben megmutatjuk, hogy a kationos rendeződés megjósolható olcsó atomisztikus szimulációk alkalmazásával, a drága első elvi módszerek helyett. Ezt követően az NCM-523 elektrokémiai, termodinamikai és kinetikai tulajdonságait vizsgáljuk sűrűségfunkcionál-elmélet (DFT) segítségével. Eredményeink azt mutatják, hogy a réteges katódanyagok rácsparamétereinek helyes előrejelzése érdekében fontos a diszperziós korrekciók beépítése a standard első elvű funkcionálokba. Azt is bemutatjuk, hogy a számítási protokoll gondos megválasztása elengedhetetlen a LiNi0,5Co0,2Mn0,3O2 elektródáknál megfigyelt kísérleti interkalációs potenciáltrendek reprodukálásához. Az elektronszerkezet elemzése megerősíti a Ni aktív szerepét az elektrokémiai redoxfolyamatban. Továbbá megerősítjük azt a kísérleti eredményt, hogy teljes delitáció esetén ez az anyag a LiCoO2-vel és az NCM-333-mal ellentétben O3 fázisban marad. Végül megvizsgáljuk a Li-ion diffúziójának különböző útvonalait az NCM-523-ban, és első elvi szimulációk alapján meghatározzuk a preferált diffúziós csatornát. Érdekes módon megfigyeltük, hogy a Li diffúziós gát az NCM-523-ban alacsonyabb, mint a LiCoO2-ban.