尽管波音梦想客机和笔记本电脑（年）最近报告了锂离子电池（libs）的电池燃烧问题，但libs目前已成功应用于许多领域。消费电子产品、电动汽车、医疗设备、太空和军事部门使用libs作为便携式电源，而在未来，像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的航天器将使用libs。锂离子电池技术在各个领域的快速主导地位的主要原因是，锂离子电池在重量上具有最高的电存储容量（一个锂离子电池单元可以取代两个镍氢电池单元）。
此外，锂离子电池适用于需要高能量密度和功率密度的应用场合，在这方面，锂离子电池优于铅酸、镍镉、镍金属氢化物、镍金属电池等其他类型的可充电电池。
然而，libs需要在以下方面进行改进：（i）储存更多的能量并在更长的时间内提供更高的功率；（ii）在更短的时间内充电；（iii）具有更长的寿命；（iv）能够抵抗火灾危险。图1描述了不同应用程序所需的基本lib特性以及需要改进的各自属性。
目前，有很大的兴趣升级现有的libs和改进的性能，并达到电池技术，将允许智能存储电能。未来智能电网可以为家庭提供24小时不间断电源，可以通过延长备份时间和减少空间需求来替代当前使用的铅酸电池系统。随着新一代libs的出现，电动汽车将以更短的充电时间覆盖更长的距离；移动电话和笔记本电脑预计将在几分钟内充电，持续时间更长。
纳米技术有潜力提供下一代电池，特别是锂离子电池，以可接受的成本提高性能、耐久性和安全性。典型的锂离子电池由三个主要成分组成：阳极（通常由石墨和其他导电添加剂制成）、阴极（通常为层状过渡金属氧化物）和电解质，锂离子在充放电循环期间在阴极和阳极之间穿梭。
在电极上：锂离子电池的电极，包括阳极和阴极都是由能够很容易地嵌入锂离子的材料制成的。电极还应具有高导电性，以便锂离子电池具有高充电率。使用纳米材料作为电极可以加快锂离子的插层速度，因为纳米材料提供了高表面面积和短扩散路径，从而加快了能量的存储和传递。一个突出的例子是A锂离子电池的阴极材料，它使用纳米磷酸铁锂阴极。研究人员一直试图通过掺杂金属来提高磷酸铁锂的导电性。
