由于一维纳米材料具有奇异的化学、物理效应,在能源领域的研究中发现其具有许多独特的性能。纳米线电极材料具有高的比容量等优点,但容量的快速衰减依然是电化学储能研究中的关键问题。原位表征越来越多地应用于纳米技术中,为进一步研究电极材料容量衰减的本质,我们课题组设计组装了单根纳米线的电化学器件,通过原位表征建立了纳米线的电输运、结构与电极充放电状态的直接联系,发现容量衰减与电化学反应中电导率的降低有关。我们进一步提出采用预锂化的方式提高电极材料的电导率和循环性能。还研究了二氧化钒纳米线的Langmuir-Blodgett可控组装,通过降低表面能,减少自团聚,提高了电化学储锂性能。最近,我们采用“自组装-取向搭接”技术设计合成了MnMoO4/CoMoO4分级异质结构纳米线,超级电容器性能测试表明其电容提高1个数量级,1000次循环容量保持率高达98％。同时,我们根据原位有机聚合及界面氧化还原反应,设计合成了银钒氧化物(SVO)/聚苯胺(PANI)三层同轴纳米线,提高了材料的电化学性能和循环稳定性。我们的研究将为解决电化学储能领域容量衰减和性能劣化等问题及开辟新的应用提供指导和技术支撑。