一般的三元材料都是由許多一次晶粒組成的團聚顆粒體，這種材料在制作電池極片時如果壓力過大會導致二次顆粒破裂，團聚體內部的一次顆粒與電解液接觸增加，會加速其容量的衰減。同時團聚體高鎳三元材料比表面積大，也會增加與電解液接觸，導致產氣產生。
為避免這種情況發生，研究人員提出了單晶化的思路，制備出了單晶型的三元材料。這種材料壓實高，循環好，安全性也較高，在高電壓下使用更穩定，兼具高壓實和高電壓的優點，因此引起人們越來越多的注意。
目前商品化的單晶產品是NCM523，Li等認為較高的Li/M和燒結溫度更有利于單晶化，與多晶的材料相比，他們制備的NCM523單晶雖然在相同電壓下容量低。但在高溫和較高電壓下其循環穩定性優良。與相同電解液配對測試時，原位氣體測量表明在40℃時電壓分別在4.4V、4.5V、4.6V下保持300h單晶材料制作的電池產氣量較小。測試也發現單晶型材料穩定性更好。
