纳米材料用于提高锂离子电池负极材料的电化学性能具有分明的效果。用于锂离子电池的纳米材料，虽然有关充放电过程中体积变化较大的电极，可以大大减轻电极的粉化问题并且相有关尺寸较大的电极其循环特性分明改善。
近日，美国Sandia国家试验室的JianyuHuang和他的研讨团队宣称研制成功据称世界上最小的纳米锂离子电池，该可充电锂离子电池是在归纳纳米技术中心（CINT）的一台投射式电子显微镜下制作成的。
该纳米锂离子电池的阳极由一根直径100nm，长度10μm的二氧化锡纳米线构成，仅有人类头发的1/7000粗细，该纳米电池还由3mm长的锂钴氧化物阴极以及离子液体电解质组成，在投射电子显微镜下完结“组装”。
研发者最初希望用它来深入的了解锂离子电池在充电和放电过程中的原子结构改变，从而能够找到怎么提高锂离子电池的输出电量和能量密度的办法。在研讨中他们意外的发现，二氧化锡纳米线在充电过程中长度几乎拉伸了一倍，而不是像之前的预测那样宽度拉伸。这样的发现有助于改善锂离子电池规划，戒备导致电池寿命缩短的内部短路现象。
研究发现曾经未知的纳米锂离子电池阳极在充电前后的改变。
掌管该研讨项目的JianyuHuang声明，他们开发出的超微型化电池制造办法可以激励更多有关显微电池制造的研讨，从而更全面的了解控制电池性能和可靠性的机制。基于纳米线的锂离子电池在充电密度和能效上都会比现有锂离子电池有大幅提高，将来可能让混合动力汽车、笔记本、手机等锂离子电池使用产品获益。
由于纳米材料的研究目前大多处于试验室阶段，纳米材料容易发生团聚因此要怎么样制得粒径可控的纳米颗粒，处理这些颗粒在贮存和运输过程中的团聚问题有待进一步的研究。
