在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是兩種主流。它們的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，所以材料的財(cái)產(chǎn)也不同，導(dǎo)致性能上的差異。
三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是能量密度高、低溫性能好、充放電密度高、電量估計(jì)準(zhǔn)確，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)是成本低、穩(wěn)定。
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(jié)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(dǎo)致材料的比容量和循環(huán)財(cái)產(chǎn)降低，難以逆轉(zhuǎn)。
此外，隨著鎳含量的增加，材料中Ni3+的不穩(wěn)定比例增加，這傾向于與空氣中的水分和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，加劇了比容量和循環(huán)性能的損失。
相反，磷酸鐵鋰的P-O化學(xué)鍵相對(duì)穩(wěn)定，只有在溫度達(dá)到700-800攝氏度時(shí)才會(huì)分解。即使電池變形和損壞，氧分子也不會(huì)釋放，并會(huì)發(fā)生劇烈燃燒。因此，鋰鐵電池具有更好的穩(wěn)定性和性能。
在相同體積下，三元鋰電池總是表現(xiàn)出更好的能量密度，即相同體積和質(zhì)量，使用三元鋰蓄電池可以跑得更遠(yuǎn)。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(shí)進(jìn)一步提高，但壽命、過熱甚至問題再次出現(xiàn)。更不用說稀有金屬的使用，導(dǎo)致三元鋰電池一直承受著高昂的成本壓力。
同時(shí)，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(jià)格和成本優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠涑煞种饕橇畠r(jià)的鐵和磷。
因此，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的。磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)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(tài)下不會(huì)釋放氧氣，自燃風(fēng)險(xiǎn)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(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)是能量密度低、低溫衰減嚴(yán)重、剩余功率估計(jì)誤差大等。
從理論上講，如果三元鋰和磷酸鐵鋰電池按一定比例串聯(lián)在一起，就可以得到各方面相對(duì)均衡的電池。而串聯(lián)后，由于電池系統(tǒng)具有更好的鐵鋰電池的耐熱性，如果熱失控，鐵鋰電池也可以在一定程度上阻斷熱傳導(dǎo)。
然而，尚未生產(chǎn)出此類系列產(chǎn)品，這意味著這種理論上可行的解決方案在實(shí)踐中遇到了巨大且無法解決的問題。