聚合物锂离子电池正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理也基本一致。聚合物锂离子电池正极材料重要差别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用液体电解质，聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是干态的，也可以是胶态的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质。
三元聚合物锂离子电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂离子电池，三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际要调整，三元材料做正极的电池相关于钴酸锂离子电池安全性高，但是电压太低。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长，但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距，且生产成本较高，磷酸铁锂离子电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂离子电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差，因而锰酸锂仅作为国际第1代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同，逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。
聚合物锂电的性能特点：塑形灵活性、更高的质量比能量、电化学稳定窗口宽，可达5V、完美的安全可靠性、更长循环寿命，容量损失少、体积利用率高。
三元锂离子电池的性能特点：在容量与安全性方面比较均衡的材料，循环性能好于正常钴酸锂，前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V，在使用范围方面有所限制，但到目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂离子电池水平。
