几乎在锂离子电池作为手持电子设备电源方面得到广泛商业化的同时。纳米技术便走到了材料科学研发的最前线。尺寸在100nm左右或者更小的纳米结构材料，与块状的或者微米尺寸的材料相比，往往具有独特的特征。

正是由于这些独特的特征，纳米材料应用于锂离子电池电极上，能够为之提供更为优异的电池性能，包括电荷储存能力、倍率性能以及循环寿命。随着合成纳米颗粒、纳米晶体以及纳米复合物能力的提高，在材料合成领域以及商业化含有纳米电极的电池领域都掀起了研发热潮。

纳米材料具有几个适合锂离子电池电极的优势。纳米颗粒或者纳米晶体比块体材料要小，因此可以为电子或锂离子迁移提供更短的距离，从而可以使得传统电极材料的倍率性能(功率密度)得到提升，并且也使绝缘材料的应用成为可能，绝缘材料在非纳米尺寸下一般只具有极其有限的性能。另外一个优势是纳米尺寸的颗粒或者晶体更容易调整由于锂的插人(通过嵌理或者相转变)而引起的应变。

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