در میان توسعه سریع صنعت انرژی نو، باتری‌های لیتیوم-یونی، به عنوان حامل‌های اصلی انرژی، همواره با تناقض کلیدی بین «ظرفیت» و «وزن» مواجه بوده‌اند. چه اضطراب محدوده خودروهای برقی باشد، چه چالش‌های حمل و نقل تجهیزات ذخیره انرژی، یا محدودیت‌های عمر باتری وسایل الکترونیکی قابل حمل، همه اینها ارتباط نزدیکی با وزن باتری‌های لیتیوم-یونی و ساختارهای پشتیبانی‌کننده آنها دارند. با این حال، نوآوری مواد با شعار «همان قدرت، یک ششم وزن» تحولی انقلابی را به صنعت باتری‌های لیتیوم-یونی می‌آورد. به جای تغییر مستقیم سیستم شیمیایی باتری، این نوآوری «چارچوب تحمل‌کننده» باتری‌های لیتیوم-یونی را بازسازی می‌کند و به انرژی باتری اجازه می‌دهد تا واقعاً «با بارهای سبک» عمل کند.​

برای خودروهای برقی، وزن باتری‌های لیتیوم-یونی معمولاً 20 تا 30 درصد از وزن کل خودرو را تشکیل می‌دهد. این نه تنها بار سیستم قدرت را افزایش می‌دهد، بلکه مستقیماً بهبود محدوده رانندگی را محدود می‌کند. بسته‌های باتری خودروهای برقی سنتی بیشتر از محفظه‌های فولادی یا آلومینیومی استفاده می‌کنند و وزن محفظه به تنهایی 15 تا 20 درصد از وزن کل بسته باتری را تشکیل می‌دهد. پس از اتخاذ مواد کامپوزیت جدید «یک ششم وزن»، وضعیت اساساً تغییر کرده است. داده‌های آزمایشی از یک خودروساز نشان می‌دهد که برای یک مدل خودرو مجهز به باتری لیتیوم-یونی با ظرفیت یکسان، پس از جایگزینی محفظه بسته باتری با یک ماده کامپوزیت، وزن کلی خودرو 8 درصد کاهش یافته و محدوده رانندگی جامع 12 درصد افزایش یافته است. مهمتر از آن، مقاومت در برابر ضربه این ماده کامپوزیت 3 برابر بیشتر از فولاد است. در صورت برخورد، می‌تواند بهتر از سلول‌های باتری لیتیوم-یونی محافظت کند و خطر آتش‌سوزی را به طور قابل توجهی کاهش دهد. این دقیقاً حالت ایده‌آل «دستیابی به هر دو سبک‌وزن و ایمنی» است که حوزه ایمنی خودروهای برقی مدت‌هاست به دنبال آن بوده است.​

در زمینه‌های ذخیره انرژی قابل حمل و لوازم الکترونیکی مصرفی، توانمندسازی مواد سبک‌وزن برای کاربرد باتری‌های لیتیوم-یونی نیز قابل توجه است. برای منابع تغذیه ذخیره انرژی قابل حمل سنتی، به منظور اطمینان از استحکام ساختاری، محفظه‌ها و براکت‌های داخلی آنها بیشتر از اجزای فلزی سنگین استفاده می‌کنند که منجر به وزن کلی نسبتاً زیاد تجهیزات و ناراحتی در حمل می‌شود. پس از اتخاذ مواد کامپوزیت «همان قدرت، یک ششم وزن»، وزن منبع تغذیه ذخیره انرژی قابل حمل با ظرفیت 1000 وات ساعت می‌تواند از 8 کیلوگرم اصلی به کمتر از 5 کیلوگرم کاهش یابد، در حالی که استحکام ساختاری بدون تأثیر باقی می‌ماند. برای محصولات الکترونیکی مصرفی مانند تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها، سبک‌وزن بودن مواد بسته‌بندی برای باتری‌های لیتیوم-یونی یک عامل کلیدی در بهبود مستقیم تجربه کاربری است. وزن باتری لیتیوم-یونی بسته‌بندی شده با یک ماده کامپوزیت حدود 10 درصد کمتر از باتری لیتیوم-یونی سنتی با محفظه آلومینیومی است. این بدان معناست که با حفظ عمر باتری یکسان، ضخامت یک گوشی هوشمند را می‌توان 0.3 تا 0.5 میلی‌متر کاهش داد و وزن آن را 5 تا 8 گرم کاهش داد و طراحی سبک‌وزن و نازک را دیگر به قیمت عمر باتری تمام نمی‌کند.​

از منظر هزینه‌های صنعتی و توسعه پایدار، مواد سبک‌وزن همچنین یک مسیر جدید برای بهینه‌سازی چرخه عمر کامل باتری‌های لیتیوم-یونی فراهم می‌کنند. در پیوند تولید، مصرف انرژی پردازش مواد کامپوزیت 40 درصد کمتر از مواد فلزی است و فرآیند قالب‌گیری ساده‌تر است که می‌تواند زمان و هزینه تولید اجزای پشتیبانی‌کننده باتری‌های لیتیوم-یونی را کاهش دهد. در پیوند حمل و نقل، کاهش وزن باتری‌های لیتیوم-یونی و تجهیزات پشتیبانی‌کننده آنها به معنای مصرف انرژی کمتر در هر واحد حجم حمل و نقل و کاهش هزینه‌های لجستیک است. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن حمل و نقل بسته‌های باتری لیتیوم-یونی برای خودروهای برقی، کاهش 10 درصدی وزن می‌تواند منجر به کاهش 8 تا 10 درصدی هزینه‌های حمل و نقل در هر 1000 کیلومتر شود. در پیوند بازیافت، برخی از مواد کامپوزیت را می‌توان بازیافت کرد و آلاینده‌های تولید شده در طول فرآیند بازیافت کمتر هستند که با ویژگی‌های سبز و حفاظت از محیط زیست باتری‌های لیتیوم-یونی بسیار سازگار است.​

نوآوری مواد با شعار «همان قدرت، یک ششم وزن» در حال شکستن تصور سنتی است که «وزن، عملکرد و ایمنی را نمی‌توان همزمان به دست آورد» در کاربرد باتری‌های لیتیوم-یونی. این نه تنها کاربرد باتری‌های لیتیوم-یونی را در زمینه‌هایی مانند خودروهای برقی، ذخیره انرژی و لوازم الکترونیکی مصرفی رقابتی‌تر می‌کند، بلکه کل صنعت انرژی نو را به سمت «سبک‌تر، ایمن‌تر، کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست» سوق می‌دهد. با بلوغ و رواج مداوم این فناوری، در آینده، ممکن است خودروهای برقی با برد رانندگی بیش از 1000 کیلومتر و وزنی معادل خودروهای سنتی سوخت‌رسان، دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل که به راحتی می‌توانند در کوله‌پشتی قرار گیرند و عمر باتری تا یک هفته داشته باشند، و نیروگاه‌های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ که استقرار آنها آسان‌تر است، را ببینیم. همه اینها با تعریف مجدد تعادل بین «سبک‌وزن» و «عملکرد بالا» آغاز می‌شود.