Ni-rika Li-baserade skiktade Ni, Co och Mn-material (NCM) har under de senaste åren visat sig vara mycket lovande som positiva elektrodmaterial för Li-jonbatterier. Detta är uppenbart då företag som utvecklar batterier för elfordon för närvarande kommersialiserar dessa material. Trots den omfattande forskning som utförts på LiNiαCoβMnγO2-system har vi ännu inte en fullständig förståelse på atomnivå av dessa material. I detta arbete studerar vi den katjoniska ordningen, termodynamiken och diffusionskinetiken hos LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM-523). Inledningsvis visar vi att kationisk ordning kan förutsägas med hjälp av billiga atomistiska simuleringar, i stället för att använda dyra förstaprincipalmetoder. Därefter undersöker vi de elektrokemiska, termodynamiska och kinetiska egenskaperna hos NCM-523 med hjälp av densitetsfunktionsteori (DFT). Våra resultat visar hur viktigt det är att inkludera dispersionskorrigeringar i standardfunktionalerna för första principer för att korrekt förutsäga gitterparametrarna för skiktade katodmaterial. Vi visar också att ett noggrant val av beräkningsprotokoll är viktigt för att reproducera de experimentella interkalationspotentialtrenderna som observerats i LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2-elektroderna. Analysen av den elektroniska strukturen bekräftar en aktiv roll för Ni i den elektrokemiska redoxprocessen. Dessutom bekräftar vi det experimentella fyndet att detta material vid fullständig delithiering förblir i en O3-fas, till skillnad från LiCoO2 och NCM-333. Slutligen studerar vi olika vägar för Li-jondiffusionen i NCM-523 och identifierar den föredragna diffusionskanalen baserat på simuleringar av första principer. Intressant nog observerar vi att Li-diffusionsbarriären i NCM-523 är lägre än i LiCoO2.