纳米锂电池是对锂离子电池正负极材料纳米化加工后制成的电池，是绿色环保产品，对环境不造成污染，并且成本较目前的高容量电池低。纳米锂电池技术的关键点是高容量、高功率、高安全性之纳米级锂电池材料的开发与落实应用。
近日，美国Sandia国家实验室的JianyuHuang和他的研究团队声称研制成功据称世界上最小的锂电池，该可充电锂电池是在综合纳米技术中心（CINT）的一台投射式电子显微镜下制作成的。
该纳米电池的阳极由一跟直径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成“组装”。
研究者最初希望用它来更加深入的了解锂电池在充电和放电过程中的原子结构变化，从而能够找到如何提高锂离子电池的输出电量和能量密度的方法。在研究中他们意外的发现，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电池设计，防止导致电池寿命缩短的内部短路现象。
主持该研究项目的JianyuHuang表示，他们开发出的超微型化电池制造方法可以激励更多对于显微电池制造的研究，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电池有大幅提升，未来可能让混合动力汽车、笔记本、手机等锂电池应用产品受益。
锂二次电池虽然已广泛使用于3C产品上然而笔记本计算机随着CPU的使用耗电量增加外同时LCD屏幕尺寸加大分辨率提高高容量硬盘及DVD-ROM的使用未来笔记本电脑整体功耗明显提高因此对锂电池主要的技术提升需求包括提高电池能量密度降低重量与加强电源管理未来移动电话从2G提升至3G时不论是GSMWCDMA等系统所需要的电池能量密度都需要明显的增加目前薄型锂电池系统的重量能量密度虽有显着的提升但主要是罐体外壳的轻量化在电极材料的性能提升上进展较少针对3G所强调的高体积能量密度>420要求目前薄型锂电池的体积能量密度(340~360Wh/L仍无法符合其规格目标未来各种多功能的手表(Multifunctional将具有电话DSC(数码相机)MP3等功能此时对能量密度高且薄型化锂电池的需求更加迫切
另一方面，G移动电话与结合计算机PDA移动电话等功能的行动信息与通信终端产品(MobileIA)将大量地被使用因此对具有高能量密度的锂电池具有迫切的需求因此开发高容量及高功率的纳米级锂电池材料并应用于新世纪的纳米锂电池上是全世界锂电池业者目前最重要的需突破的目标
高能量密度、高功率特性、又兼顾高安全性之纳米锂电池，可以分为进程、中程、长程等三个阶段目标，可以先开发纳米表面改质与纳米结构材料技术再跨入纳米复合材料技术与纳米粉体制造与应用技术。从未来高能量纳米锂电池与材料的技术发展里程可明显地看出来未来纳米锂电池，除了强调高能量化(高电池重量能量密度与高体积能量密度)外也将特别重视高功率与高安全性之要求。针对不同应用产品，将导入不同纳米技术于下一代纳米锂电池与材料的开发。如此，可以获得具有高容量与高功率的纳米电池材料来解决目前锂电池之技术瓶颈增加电池的性能除了可作为3C便携式电子产品之电源外，未来更可作为电动自行车、电动机车及电动车之动力来源藉由纳米级电池材料及制程技术的创新开发.所发展之薄膜锂电池将有机会应用于新一代的产品上面,包括IC卡/MEMS生医组件所需之薄膜锂电池