三元锂电池是一种锂离子电池。锂离子电池的一种分类方法是按正极材料分类。锂电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。
通常，锂电池的正极材料是钴酸锂，三元锂电池是使用三元材料镍钴锰酸锂作为正极材料的锂电池。
还有使用镍、钴和铝作为正极材料的三元锂电池。锂镍钴锰酸比锂钴酸便宜，目前的三元材料电池已经取代了此前广泛使用的锂钴锰电池。
由于Ni2+（0.069nm）和Li+（0.076nm）的半径彼此接近，高温下随着三元共聚物烧结材料中镍含量的增加，Li和Ni混合的概率迅速增加，这使得Li+的脱intercalation困难，导致材料的比容量和循环财产降低，难以逆转。
此外，随着镍含量的增加，材料中Ni3+的不稳定比例增加，这倾向于与空气中的水分和二氧化碳发生反应，加剧了比容量和循环性能的损失。
相反，磷酸铁锂的P-O化学键相对稳定，只有在温度达到700-800摄氏度时才会分解。即使电池变形和损坏，氧分子也不会释放，并会发生剧烈燃烧。因此，锂铁电池具有更好的稳定性和性能。
在相同体积下，三元锂电池总是表现出更好的能量密度，即相同体积和质量，使用三元锂蓄电池可以跑得更远。然而，在三元（镍、钴、锰（铝））材料中，镍的比例正在增加。
电池的能量密度确实进一步提高，但寿命、过热甚至问题再次出现。更不用说稀有金属的使用，导致三元锂电池一直承受着高昂的成本压力。
同时，铁锂材料与三元材料中更稀缺的镍、钴和锰相比，具有明显的价格和成本优势，因为其成分主要是廉价的铁和磷。
因此，三元锂电池和磷酸铁锂电池的优缺点是互补的。磷酸铁锂的优点是高性和低成本。理论上，磷酸铁锂电池可以承受大约三元锂电池两倍的温度，并且在分解状态下不会释放氧气，自燃风险低。
再加上更多的充电周期，且不含稀有金属钴，因此具有较大的成本优势。当然，磷酸铁锂的缺点是能量密度低、低温衰减严重、剩余功率估计误差大等。
三元锂离子电池应用领域：
电动汽车：三元锂离子电池在电动汽车中广泛应用，因其高能量密度和较长的循环寿命，可以提供可靠而持久的驱动能力。
移动设备：三元电池也广泛用于手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备中，因其高能量密度和较小的体积，使得设备可以具备持久稳定的电池寿命。
储能系统：由于三元电池具有高能量密度和较长的循环寿命，它们可以用于储能系统，如家庭储能系统、太阳能和风能储能系统等。