三元材料的研究现状为了降低钴的用量及提高电池的安全性能，研究者开始致力于层状三元高电压材料（LiNixCoyMn1-x-yO2或LiNixCoyAl1-x-yO2）的研究。在该类三元材料中，镍（Ni）元素起到提供容量的作用，钴（Co）能够减少锂（Li）与Ni的混排，锰（Mn）或铝（Al）能提高层状材料的结构稳定性，从而提升电池的安全性能。该类电池主要用于一般常规数码电池，如：充电宝、商务备用电池等，视作钴酸锂的代用品，提高电池的价格竞争力，以镍钴锰比例为5∶2∶3为常见。在动力汽车方面有不少厂家在试用，其提高能量密度的方式，主要是提高单体锂离子电池的工作电压和增加三元材料中的镍含量，但目前行业还都在开发阶段，没有批量产品。这主要是目前动力电池首先要满足电池的高安全性、一致性、低成本和长寿命，容量的提高还不是首要问题。三元材料的主要问题是随着镍含量的提高，材料的碱性变强，对电池制作工艺和环境的要求越来越高;同时材料的热稳定性降低，在循环过程中会释放氧气，导致材料的结构稳定性变差;在充电状态下，镍具有较强的氧化性，对电解液的匹配性也提出了更高的要求。所以三元电极材料在推广和使用上局限性较高。