在能源領域中也有一大類新材料已經成為大眾期盼的熱點，包括將機械振動能量轉化為電能的壓電材料，超輕型太陽能有機膜電池和能量存儲器、磁懸浮列車帶來能源技術革命的常溫超導體等眾多亟待成為現實的新材料。
與全新科技相比，與我們的生活息息相關的材料技術革新尤為重要。例如，代表現代生活的商品之一——智能手機的問世，關鍵在於高性能鋰離子電池的發明。而高性能鋰離子電池取得成功則是特殊碳電極材料和鈷酸鋰材料相互配合的結果。負責開發高性能鋰離子電池的吉野彰（1948—）因此榮獲諾貝爾化學獎、日本國際獎等無數大獎。
不過，現在的鋰離子電池並不是一個完美的存在。拆開一部智能手機就可以發現，電池不僅占據了很大一部分內部空間，而且需要經常充電，隨著充電次數的增加，電池性能還會劣化。由此可見，在電池領域依舊存在著很大的改良空間。
對電池有巨大需求的不僅是智能手機，目前的汽車行業正麵臨“百年不遇”的變革契機——傳統動力向新能源動力轉換，也就是通常說的“電動汽車動力革命”。2015年12月，《巴黎協定》獲得通過，削減碳排放量成為世界各國應盡的義務。在此背景之下，眾多國家計劃於2040年出台法律，禁止銷售搭載汽油及柴油發動機的車型，技術革命勢在必行。
電動汽車已經進入實用化階段，各大車企都推出了新能源車型，但是其市場占有率至今還未能超越傳統動力汽車。目前的新能源汽車所采用的鋰離子電池和智能手機相同，不僅在續航裏程方麵不盡如人意，長時間使用之後還會出現電池劣化問題，導致續航裏程進一步下降。此外，世界各地多次發生過新能源汽車火災事故，鋰離子電池的安全性也因此遭到質疑。