隨著三元鋰離子電池技術的不斷發展，能量密度更高的三元材料逐漸替代了穩定性更好的磷酸鐵鋰材料。雖然三元材料為三元鋰離子電池帶來了更高的能量密度，但是其熱穩定性的安全性能就變成了更大的挑戰，重要是高鎳材料在200℃度左右就開始發生分解釋放O2，這也導致了鋰離子電池鼓包，嚴重的甚至會熱失控發展成燃燒爆炸的事故。

三元鋰離子電池從層狀相到尖晶石相的相轉變溫度分別為245℃、235℃、185℃和135℃，尖晶石相存在的溫度區間逐步縮減，表明隨著Ni含量提高NCM熱穩定性逐漸降低。更為重要的是，從NCM523到NCM811，材料的熱穩定性呈現急劇降低的趨勢。伴隨材料相轉變，大量的氧被釋放出來。

可以看到NCM811的氧釋放量最大，是其他幾款材料的數倍之多。目前的研究表明，在全電池體系中NCM相轉變往往發生在顆粒表層，且釋放的氧會以高活性的單線態氧1O2形式存在，后者同電解液反應既會釋放大量熱量，還會出現大量氣體，從而進一步惡化電池安全。

磷酸鐵鋰離子電池的特點在于安全性高，高倍率充放電特性和較長的循環壽數。除了壽數長，充放電功能優異之外，磷酸鐵鋰離子電池最大的長處是其安全性，磷酸鐵鋰的化學性質穩定，高溫穩定性好，700-800℃才會開端發生分化，且在面對碰擊、針刺、短路等狀況時不會釋出氧分子，不會出現劇烈的燃燒，安全功能高。

磷酸鐵鋰離子電池在溫度至少高于230℃條件下才會出現顯著的失重，由此表明LFP具有良好的熱穩定性。橄欖石結構的LFP的良好熱穩定性源于其結構中磷酸基，Fe-P-O鍵遠強于層狀結構NCM中的Ni-O、Co-O和Mn-O鍵，因此LFP較NCM有著更好的熱穩定性。

磷酸鐵鋰離子電池相關于三元鋰離子電池而言能量密度小，根據電池內部的材料性質來說，磷酸鐵鋰離子電池雖然耐高溫，雖然這兩種電極的材料都會在到達一定溫度時發生內部分解，但是根據三元鋰材料來說，使用非水電解質溶液的電池。鋰金屬遇到熱量后出現的化學特性是非常活潑的，同時電池的耐熱溫度基本上是在200度左右，并且當溫度達到耐熱溫度后，三元鋰材料的化學反映會更加的劇烈，在高溫用途下電解液迅速燃燒。