可再生能源將加速開發(fā)

與材料密切相關(guān)的是太陽能的利用。目前常用光伏轉(zhuǎn)換材料效率太低，成本高，難以大規(guī)模推廣。因此，開發(fā)高效、價廉、長壽命的光伏轉(zhuǎn)換材料是當務(wù)之急。這對西部大開發(fā)至關(guān)重要。

風能也是不可忽視的再生能源，在某些多風地區(qū)，如新疆，也可得到充分利用。此外，潮汐能、海水溫差與地熱在21世紀都將會得到不同程度的利用，這些都存在材料問題。

核能在21世紀也將會有新的發(fā)展

在鈾資源有效利用的同時，21世紀大力開發(fā)的是可控熱核聚變反應(yīng)堆。這可視為人類的永久能源。根據(jù)目前估計，要2050年或更長的時間它才能進入實用化。

超導(dǎo)材料是最重要的節(jié)能材料

低溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化已幾十年，高溫超導(dǎo)體已發(fā)現(xiàn)30多種，據(jù)估計2010年可望產(chǎn)業(yè)化。21世紀的另一任務(wù)是探索室溫超導(dǎo)材料和現(xiàn)有高溫超導(dǎo)機理的探討。

貯能材料受到高度重視

貯能材料主要指貯氫材料和高密度蓄電池。這是電網(wǎng)調(diào)峰和環(huán)保的需要，是某些機械裝置的動力源。

金屬間化合物作為貯氫材料已基本成熟，并試用于汽車燃料。最近發(fā)現(xiàn)的納米碳管，貯氫量高、質(zhì)輕、有發(fā)展前景。

電池的種類繁多，當前發(fā)展最快的是Ni-MH電池；而從比能量密度看，鋰電池最好，但價格是前者的3.5倍。Ni-MH電池與汽油混合汽車已實用化。

燃料電池是提高燃效減少污染的有力措施

燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，燃效可達60%，燃料電池的關(guān)鍵是電極材料。

美國航宇局正在開展一種試驗，即太陽能電池與氫氧燃料電池聯(lián)合開動的小飛機。