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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。
从材料本身的结构来看，三元材料在相同数量的锂离子下具有更低的分子量，因此其比容量高于铁锂，电池的能量密度也更高。
三元材料的晶体结构是层状的。在充放电过程中，Li+被嵌入到MO6的层间结构中（Mn=Ni，Mn，Co）。随着镍含量的增加，脱嵌Li+增加，三元材料的理论容量和电池能量密度增加。
磷酸铁锂晶体呈现三维网状橄榄石结构，形成一维Li+传输通道，限制了Li+的扩散。同时，八面体FeO6是共顶点连接的，导致电子迁移率比三元层状结构慢100-1000倍。
三元正极中的锂离子可以在两个不同的方向上移动，这使得电池比锂铁更强大，充电和放电能力更强。
从理论上讲，如果三元锂和磷酸铁锂电池按一定比例串联在一起，就可以得到各方面相对均衡的电池。而串联后，由于电池系统具有更好的铁锂电池的耐热性，如果热失控，铁锂电池也可以在一定程度上阻断热传导。
然而，尚未生产出此类系列产品，这意味着这种理论上可行的解决方案在实践中遇到了巨大且无法解决的问题。
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。以前，因为锂金属的化学性质非常活泼，对加工、保存、使用，环境要求非常高，所以锂电池长期没有得到应用。随着现代科学的发展锂电池现在已经成为了主流。