为了适应消费电子、电动汽车和储能领域的发展，需要开发更高能量密度、功率密度、循环次数和安全性的锂离子电池。其中高容量、高倍率性能和循环稳定的电极材料的开发是关键，也是研究热点和难点。
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员，设计并构筑出可方便形成三维导电网络的同轴“纳米电缆”结构高性能复合电极材料，取得系列进展（Chem. Mater., 2010, 22, 1908； Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2014； Adv. Mater., 2011, 23, 4415），并在Energy. Environ. Sci.上发表了综述论文。
该课题组研究人员长期致力于高效、稳定的高倍率锂离子电池电极材料研究(Adv. Mater., 2008, 20, 2878； Adv. Mater., 2008, 20, 1160； Adv. Mater., 2009, 21, 2710； Adv. Mater., 2010, 22, 4591)。最近，他们研究发现，同轴“纳米电缆”结构可有效解决电极材料不能同时高效传导锂离子与电子的问题（图1）。他们成功制备出结构形貌可控的CNT@TiO2纳米电缆，发现了新奇的“协同储锂效应”。一方面，CNT核为Li在TiO2鞘壳中的存储提供了电子通道；另一方面，由于在CNT上包覆的介孔TiO2层具有相对稳定的表/界面可以减少SEI膜的生成，从而为Li在CNT中的存储提供了快速离子传输通道，CNT本身的循环性能也因此大大提高。该“协同储锂效应”的发现为开发高容量、高倍率、稳定的电极材料提高了新思路（Chem. Mater., 2010, 22, 1908–1914）。文章在网上发表后被英国皇家化学会的Chemistry World (March 2010, P26)选为研究亮点并进行了报道。