纳米材料,如碳纳米管、金属氧化物(或硫化物)纳米线和纳米颗粒,在电子、光学、材料科学、能量转换和存储方面有极其广泛的应用,因为它们的结构和物理性质可以在合成过程中进行设计。直接观察了单根硫化钴-碳纳米管核壳纳米线电化学嵌锂过程。在脱嵌锂的过程中,硫化钴体积急剧收缩或膨胀,碳纳米管的封闭结构及其优异的机械强度保护了硫化钴的完整性。这种核壳纳米线在开发高性能的充电电池方面有良好的前景。纳米材料在溶液法制备太阳能电池的过程中起到了及其重要的作用。利用较长的TiO2纳米棒阵列作为染料敏化太阳能电池的阳极和利用铌掺杂的二氧化钛纳米棒作为有机钙钛矿太阳能电池的阳极都显著地提高了电池的能量转化效率。