三元鋰電池是一種鋰離子電池。鋰離子電池的一種分類方法是按正極材料分類。鋰電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。
通常，鋰電池的正極材料是鈷酸鋰，三元鋰電池是使用三元材料鎳鈷錳酸鋰作為正極材料的鋰電池。
還有使用鎳、鈷和鋁作為正極材料的三元鋰電池。鋰鎳鈷錳酸比鋰鈷酸便宜，目前的三元材料電池已經取代了此前廣泛使用的鋰鈷錳電池。
由于Ni2+（0.069nm）和Li+（0.076nm）的半徑彼此接近，高溫下隨著三元共聚物燒結材料中鎳含量的增加，Li和Ni混合的概率迅速增加，這使得Li+的脫intercalation困難，導致材料的比容量和循環財產降低，難以逆轉。
此外，隨著鎳含量的增加，材料中Ni3+的不穩定比例增加，這傾向于與空氣中的水分和二氧化碳發生反應，加劇了比容量和循環性能的損失。
相反，磷酸鐵鋰的P-O化學鍵相對穩定，只有在溫度達到700-800攝氏度時才會分解。即使電池變形和損壞，氧分子也不會釋放，并會發生劇烈燃燒。因此，鋰鐵電池具有更好的穩定性和性能。
在相同體積下，三元鋰電池總是表現出更好的能量密度，即相同體積和質量，使用三元鋰蓄電池可以跑得更遠。然而，在三元（鎳、鈷、錳（鋁））材料中，鎳的比例正在增加。
電池的能量密度確實進一步提高，但壽命、過熱甚至問題再次出現。更不用說稀有金屬的使用，導致三元鋰電池一直承受著高昂的成本壓力。
同時，鐵鋰材料與三元材料中更稀缺的鎳、鈷和錳相比，具有明顯的價格和成本優勢，因為其成分主要是廉價的鐵和磷。
因此，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的優缺點是互補的。磷酸鐵鋰的優點是高性和低成本。理論上，磷酸鐵鋰電池可以承受大約三元鋰電池兩倍的溫度，并且在分解狀態下不會釋放氧氣，自燃風險低。
再加上更多的充電周期，且不含稀有金屬鈷，因此具有較大的成本優勢。當然，磷酸鐵鋰的缺點是能量密度低、低溫衰減嚴重、剩余功率估計誤差大等。
三元鋰離子電池應用領域：
電動汽車：三元鋰離子電池在電動汽車中廣泛應用，因其高能量密度和較長的循環壽命，可以提供可靠而持久的驅動能力。
移動設備：三元電池也廣泛用于手機、平板電腦和筆記本電腦等移動設備中，因其高能量密度和較小的體積，使得設備可以具備持久穩定的電池壽命。
儲能系統：由于三元電池具有高能量密度和較長的循環壽命，它們可以用于儲能系統，如家庭儲能系統、太陽能和風能儲能系統等。
