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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。
三元锂离子电池应用领域：
电动汽车：三元锂离子电池在电动汽车中广泛应用，因其高能量密度和较长的循环寿命，可以提供可靠而持久的驱动能力。
移动设备：三元电池也广泛用于手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备中，因其高能量密度和较小的体积，使得设备可以具备持久稳定的电池寿命。
储能系统：由于三元电池具有高能量密度和较长的循环寿命，它们可以用于储能系统，如家庭储能系统、太阳能和风能储能系统等。