Materiały warstwowe na bazie Ni, Co, and Mn (NCM) bogate w lit Li- okazały się w ostatnich latach bardzo obiecujące jako materiały na elektrody dodatnie do akumulatorów Li-ion. Jest to oczywiste, ponieważ firmy opracowujące baterie do pojazdów elektrycznych obecnie komercjalizują te materiały. Pomimo znacznych badań prowadzonych nad układami LiNiαCoβMnγO2, nie mamy jeszcze pełnego zrozumienia tych materiałów na poziomie atomowym. W niniejszej pracy badamy uporządkowanie kationowe, termodynamikę i kinetykę dyfuzji LiNi0,5Co0,2Mn0,3O2 (NCM-523). Na wstępie pokazujemy, że uporządkowanie kationowe może być przewidywane przy użyciu tanich symulacji atomistycznych, zamiast drogich metod pierwszych zasad. Następnie, badamy właściwości elektrochemiczne, termodynamiczne i kinetyczne NCM-523 przy użyciu teorii funkcjonałów gęstości (DFT). Nasze wyniki pokazują, jak ważne jest uwzględnienie poprawek dyspersyjnych w standardowych funkcjonałach pierwszorzędowych, aby poprawnie przewidzieć parametry sieciowe warstwowych materiałów katodowych. Pokazujemy również, że staranny wybór protokołu obliczeniowego jest niezbędny do odtworzenia eksperymentalnych trendów potencjału interkalacji obserwowanych w elektrodach LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2. Analiza struktury elektronowej potwierdza aktywną rolę Ni w elektrochemicznym procesie redoks. Ponadto, potwierdzamy eksperymentalnie, że po całkowitej delitylacji, materiał ten pozostaje w fazie O3, w przeciwieństwie do LiCoO2 i NCM-333. Wreszcie, badamy różne ścieżki dyfuzji jonów Li w NCM-523 i wskazujemy preferowany kanał dyfuzji w oparciu o symulacje pierwszego rzędu. Co ciekawe, zaobserwowaliśmy, że bariera dyfuzji Li w NCM-523 jest niższa niż w LiCoO2.