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。
三元锂电池的优势
Co3+：减少阳离子混合物的占据，稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，改善循环和效率性能。
Ni2+：可以提高材料的容量（提高材料的体积能量密度），并且由于Li和Ni的半径相似，过多的Ni会与Li位错并导致锂和镍混合。
锂层中镍离子的浓度越大，锂在层状结构中越难分解，导致电化学性能较差。
Mn4+：它不仅可以降低材料成本，还可以提高材料的性和稳定性。然而，高Mn含量将容易出现尖晶石相并破坏层状结构，导致容量降低和循环衰减。
高能量密度和良好的循环性能是三元锂电池的蕞大优势，这也是电池的重要因素。电压平台决定电池的基本效率和成本，是电池能量密度的重要指标。
电压平台越高，比容量越大。因此，相同体积和重量，甚至相同安培小时的电池，三元锂电池的电压平台越高，其寿命越长。
具体来看，单三元锂电池的放电电压平台高达3.7V，磷酸铁锂为3.2V，钛酸锂仅为2.3V，因此从能量密度来看，三元锂具有优势，是一种综合性能优异的电池。
在电动汽车领域，三元锂电池和磷酸铁锂电池是两种主流。它们的物理和化学结构不同，所以材料的财产也不同，导致性能上的差异。
三元锂电池的优点是能量密度高、低温性能好、充放电密度高、电量估计准确，磷酸铁锂电池的优势是成本低、稳定。
三元锂电池和磷酸铁锂电池的电化学性能也因SOC曲线而不同。三元锂电池的SOC曲线与其电压水平有着相对线性的关系，而锂铁电池由于其长的充放电平台和高原期后的电压突变，其SOC曲线不能轻易通过其电压变化来确定。
三元锂电池的估计SOC在其实际值的1-2%以内，而铁锂电池的预计SOC可能在其实际价值的10%左右。车主经常想知道汽车电池在行驶时会持续多长时间（点击链接了解如何计算），由于SOC曲线的差异，三元锂电池的汽车更能计算和显示剩余续航里程，而铁锂电池车型的汽车则容易出现续航里程显示系数突然下降的情况，从而带来所有者使用体验的差异。