三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過(guò)渡金屬氧化物為正極材料的二次鋰電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn)，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應用的一種鋰離子可充電電池。

三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的主要作用和優(yōu)缺點(diǎn)如下：

Co3+：減少陽(yáng)離子混合占位，穩定材料的層狀結構，降低阻抗值，提高電導率，提高循環(huán)和倍率性能。

Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由于Li和Ni相似的半徑，過(guò)多的Ni也會(huì )因為與Li發(fā)生位錯現象導致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結構中的脫嵌越難，導致電化學(xué)性能變差。

Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩定性。但過(guò)高的Mn含量會(huì )容易出現尖晶石相而破壞層狀結構，使容量降低，循環(huán)衰減。

能量密度高是三元鋰電池的最大優(yōu)勢，而電壓平臺是電池能量密度的重要指標，決定著(zhù)電池的基本效能和成本，電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續航時(shí)間更長(cháng)。單體三元鋰電池放電電壓平臺高達3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，而鈦酸鋰僅為2.3V，因此從能量密度角度來(lái)說(shuō)，三元鋰電池比磷酸鐵鋰，錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對優(yōu)勢。

安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要短板，尤其是安全性能，是一直限制其大規模配組，和大規模集成應用的一個(gè)主要因素。大量實(shí)測表明，容量較大的三元電池很難通過(guò)針刺和過(guò)充等安全性測試，這也是大容量電池中一般都要多引入錳元素，甚至混合錳酸鋰一起使用的原因。500次的循環(huán)壽命在鋰電池中屬于中等偏下，因此三元鋰電池目前最主要的應用領(lǐng)域是3C數碼等消費類(lèi)電子產(chǎn)品。