我们都知道，
锂电池的工作原理很复杂，锂离子和电子的关系也很复杂，它们相互依存，可以说，没有电子就没有离子，反之亦然，两者之间速度慢者决定了电池的功率。另外，锂离子通道和导电线路的稳定性也影响着电池寿命。从这里可以看出来，要想把
锂离子电池做成能量密度高，功率高，寿命也长的电池，建立高效稳定的离子电子通道是很重要的。
在“智慧能源国际论坛”上，卢云峰教授曾经讲过，电池的种类很多，但是万变不离其宗，其目的都是殊途同归，都是想把
锂电池的功率做大，能力密度做高，寿命做场。但是如何才能把电池做好？这就需要从最原始的光合作用的能量转换中去看了。阳光在叶绿素上将水分解为电子和质子，电子有电子通道，质子有质子通道。通过内部合成，把二氧化碳变成碳氢材料。这个过程中最重要的就是要有相互独立的质子、电子通道。
在锂电池的制作原理中，和这个过程差不多，，
锂离子电池最早就是磷酸铁锂对石墨。负极用石墨，正极用磷酸铁锂。放电时，嵌在石墨里面的锂失去电子，变成锂离子，跑出来与磷酸铁变成磷酸铁锂。此锂电池的工作原理很复杂，锂离子和电子的关系也很复杂，它们相互依存，可以说，没有电子就没有离子，反之亦然，两者之间速度慢者决定了电池的功率。另外，锂离子通道和导电线路的稳定性也影响着电池寿命。从这里可以看出来，要想把锂离子电池做成能量密度高，功率高，寿命也长的电池，建立高效稳定的离子电子通道是很重要的。
而建立高效独立的离子电子通道可以从材料上下功夫。锂离子电池材料一般导电性不佳，而涂炭可增加导电性；锂离子的通导性也不够好，则可以把颗粒做小，如此一来，锂离子不用移动过长的距离，这也是为何市场上锂电池电极材料越做越小的原因，此外，小颗粒能让结构更加稳定。
以纳米线为例，纳米线与碳管交叉在一起的复合结构，导电性非常好，是用于超级电容的绝佳材料。为了让导离子的速度更快，用了五氧化二钒做辅助，五氧化二钒是一种层状材料，它本身就拥有很大的空间，并且我们可以把层间距进一步从0.35纳米扩大到0.45纳米，这样锂离子可以跑的更快。这种做出来的复合物不仅可以作为超级电容的材料，还能作为钠电池、钠电容的材料。因为钠本身的价格就比较便宜，其储量也远远多于锂离子。
对于纳米颗粒也是一样，研究的也更多，除了将纳米颗粒与碳管直接混合，还可以将很小的纳米颗粒做成球形和碳管组装起来，这种方法效果很好，做出的来结构能使电池的倍率更高，寿命更加长。
值得我们去了解的是，纳米颗粒在很多情况下都是做成亲油性的，就是我们所说的天然斥水。而还有一种情况就是亲水性，这就需要用特殊的方法去处理。通常情况下的碳管容易吸附丙烯酸，那在纳米颗粒与碳管复合时就可以先让碳管吸附一点丙烯酸。
此外，还有一种更简单的方法叫喷雾干燥。也就是把纳米颗粒、碳管或者导电的东西，直接进行喷雾干燥，做成一个个颗粒。这样有一个好处就是，在喷雾过程中，碳管会伸出来和氧化铁之类的材料形成一种特殊结构，使得材料外部不导电，而内部却有良好的导电性。这个技术原理跟喷雾奶粉一样，极易工业化。
电池材料不仅有正负极，电解液也是极为关键的。目前科研人员研究出了一种添加剂，能实现电解液中的负离子不动，只有正离子移动，如此一来，锂离子移动速度将成几何倍数的提高，电池可以高倍率的充放电，实现快速充电。
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