在電動汽車領(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，所以材料的財產(chǎn)也不同，導(dǎo)致性能上的差異。
三元鋰電池的優(yōu)點是能量密度高、低溫性能好、充放電密度高、電量估計準確，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢是成本低、穩(wěn)定。
從材料本身的結(jié)構(gòu)來看，三元材料在相同數(shù)量的鋰離子下具有更低的分子量，因此其比容量高于鐵鋰，電池的能量密度也更高。
三元材料的晶體結(jié)構(gòu)是層狀的。在充放電過程中，Li+被嵌入到MO6的層間結(jié)構(gòu)中（Mn=Ni，Mn，Co）。隨著鎳含量的增加，脫嵌Li+增加，三元材料的理論容量和電池能量密度增加。
磷酸鐵鋰晶體呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀橄欖石結(jié)構(gòu)，形成一維Li+傳輸通道，限制了Li+的擴散。同時，八面體FeO6是共頂點連接的，導(dǎo)致電子遷移率比三元層狀結(jié)構(gòu)慢100-1000倍。
三元正極中的鋰離子可以在兩個不同的方向上移動，這使得電池比鋰鐵更強大，充電和放電能力更強。
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踐中遇到了巨大且無法解決的問題。
三元鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域：
電動汽車：三元鋰離子電池在電動汽車中廣泛應(yīng)用，因其高能量密度和較長的循環(huán)壽命，可以提供可靠而持久的驅(qū)動能力。
移動設(shè)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(shè)備中，因其高能量密度和較小的體積，使得設(shè)備可以具備持久穩(wěn)定的電池壽命。
儲能系統(tǒng)：由于三元電池具有高能量密度和較長的循環(huán)壽命，它們可以用于儲能系統(tǒng)，如家庭儲能系統(tǒng)、太陽能和風(fēng)能儲能系統(tǒng)等。