本论文旨在探索利用前驱物和目标产物结构特点导向控制合成功能无机纳米材料，发展了对功能无机纳米材料形貌和物相进行同时控制的新合成路线，并提出相关的普适性制备方法。另外，通过对目标产物形貌和晶体结构特点的理解，对所合成功能无机纳米材料结构与性能之间的相关性关系进行初步探讨，特别是在纳米储能材料领域。以期设计性地制备出纳米能源材料的原型器件。本论文的主要内容归纳如下：1．作者选择合适的反应前驱物来定向控制合成无机纳米材料，并且同时实现控制目标产物的形貌和物相。（1）我们首次用铟的卤化物作为铟源来制备高质量纯物相的氮化铟纳米晶，并且首次发现在氮化物体系的颗粒中也可以出现取向连接生长过程；（2）我们设计了一条新的通过小分子的碳的卤素化合物（如CCl₄和C₂Cl₆）为碳源来生长氮掺杂的碳纳米结构的方法，试验结果表明获得了具有艺术美感的各种CNx的形貌，如纳米颗粒、纳米线、纳米四方块结构、纳米层状结构、纳米空球、外壳光滑和外壳呈阶梯状的纳米管，更为重要的是通过调节反应参数可以实现CN_x化合物含氮量的调节；（3）我们还通过两种含五元环的反应物Fe（C₅H₅）₂和C₅Cl₆的直接反应来合成项链状碳纳米空球，并且实验发现由五元环反应前驱物引入的非六元环缺陷确实很大程度上对项链状纳米空球的形成起了非常重要的作用。由于项链状碳纳米空球在理论上一般认为是在原子尺度上有规律的出现非六元环而形成的，所以本工作为项链状纳米空球的理论预测提供了一个辅助的证明；（4）我们以C₉N₅H₃为例首次构建出了有限原子数的高含氮量的竹节状碳氮化合物的团簇模型结构，说明高含氮量的碳氮竹节状纳米结构是有可能存在的。正如我们所设想，C₉N₅H₃竹节状的纳米管成功地由氯代二聚氰酸、二茂铁（Fe（C₅H₅）₂）和叠氮化钠（NaN₃）在密封的无溶剂系统中能够成功地制备出来，并且发现C₉N₅H₃竹节状碳氮纳米管在锂离子电池的应用中显示出超过石墨(372 mAhg^-1)理论比容量的非常高的不可逆和可逆比容量。2．作者利用了晶体结构自范性和自生成模板法结合来组装生长三维多级纳米结构。（1）我们发展了构建三维纳米结构的新的化学合成方法，通过利用γ-MnO₂结构本身的链状特点以及其晶体结构的各向异性对于形成一维的晶体结构起了导向性的特点，实现了一种利用MnO_x球状固体颗粒自生成模板作为支撑来组装控制γ-MnO₂一维纳米结构的组装方式。同时用聚合物分子控制一维结构的生长，可以得到其纳米线和纳米片组装的海胆状和剑麻状三维结构。该组装方式不加任何辅助试剂的情况下通过MnSO₄和KBrO₃在简单的水热环境下就得到了以往认为需要更高能量才能形成的γ-MnO₂纯相的三维纳米结构。（2）我们成功地利用合成新物相VOOH的层状晶体结构的特性，利用反应中的氮气模板作用和层状结构的特征的结合成功实现了这种新相物质的片层组装的三维蒲公英状纳米结构的合成。其中的在反应中生成的氮气模板是反应过程中的自生成模板，反应结束后无需对模板进行后处理就可以得到纯的产物并且可控地实现了VOOH的所需形貌。首次研究了Ⅲ价Ⅴ化合物对锂离子的嵌入和脱嵌，发现其有望在高寒地区的锂离子电池中得到应用。（3）我们利用Kirkendall效应和钛酸H₂Ti₂O₅晶体结构层状的特点，利用中间前驱物自生成模板TiO_xCl_2-2x（EN）_y的支撑作用得到了大规模的形成纳米片组装片层结构。钛酸纳米片实际上是内在晶体结构的外在形貌体现，而由钛酸到锐钛矿二氧化钛的化学转变过程中的形貌保持是由于低晶格失配和锐钛矿二氧化钛与钛酸的结构相似性决定的。同时，我们合成的锐钛矿TiO₂管状多级纳米结构具有比Degussa P-25 TiO₂（德国）和金红石空球更好的光催化活性，因而拥有更好的应用潜力。3．寻找新的物质结构特点并且发掘其新的物性是进一步开发材料功能性的重要方面，作者进一步地探索了纳米尺度结构与性能的相关性。（1）我们成功地利用了α-Fe₂O₃是六方紧密堆积结构，其中没有隧道或者层间孔隙的晶体结构特点，预测出对于α-Fe₂O₃来说比表面积和一维材料尺寸对锂离子电池、气敏性质起到非常重要的影响作用，并且获得了实验证实。（2）我们合成了形貌均匀并且分散性良好的新相六方Cu₂SnS₃纳米颗粒，其理论计算和实验结果都显示了Cu₂SnS₃是独特的金属特性，与传统的观点认为Ⅰ-Ⅳ-Ⅵ三元硫族化物是小的或者是中等的能带隙半导体有很大的不同。更进一步的根据态密度分布表明M（Ⅰ）₂SnS₃（M=Ag，Au，Rb，and Cs et. al.）是一类新的潜在的多元硫属化合物。