清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室始建于上个世纪九十年代初期，是清华大学锂离子电池和燃料电池研究的主要单位。锂离子电池实验室经过多年的研究积累，建立起了比较完善的锂离子电池及其材料研究的试验平台。具有锂离子电池关键材料以及电池设计与制备研究基础，同时具有电极材料及电池制备工程化和产业化应用经验，具备承担国家高科技发展计划项目以及其它科技开发项目的能力。
　　锂离子电池实验室长期致力于锂离子电池及先进材料和新型化学电源方面的研究，并取得了大量的研究成果，先后承担和完成多项国家项目，承担多项国家自然科学基金面上项目、青年基金和重点基金、多项863、973项目、科技部国际合作项目等等。实验室还与美国、日本、欧洲和韩国的电池及材料公司开展合作，与我国台湾省的锂电公司开展合作。具备了承担国家重大计划项目及其他科技开发项目的经验。另外，实验室积极将研究成果服务于国家的经济建设，先后完成多项与国内企业的横向技术合作项目。实验室在锂离子电池氧化物正极材料、含硫聚合物正极材料、合金负极材料、凝胶电解质、高比能量锂硫电池、磷酸铁锂动力电池、钛酸锂动力电池及高安全性动力电池等方面进行了大量深入的研究工作，取得了系列研究成果。已发表相关研究论文300余篇，其中SCI文章近210多篇，申请专利100多项，授权发明专利40多项。
　　实验室已培养硕士生20名，其中4人获清华大学优秀硕士论文奖。已培养博士生18名，其中2人获清华大学优秀博士论文奖。在读硕士生11名，在读博士生10名。已出站博士后6名，在研博士后7名。实验室培养了多名相关学科的高层次专门人才，为国家经济、社会的可持续发展做出了贡献。 
　　实验室还开展锂离子动力电池和储能电池的评测技术研究。包括锂离子电池的寿命评估方法研究，锂离子电池健康状态检测方法研究等等。在锂离子电池能量管理系统及寿命预测方法方面已承担多项国际合作项目。上述研究可为锂离子电池产业提供技术支持。目前实验室还致力于锂离子电池的安全性和长寿命技术研究，以适应电动车动力电源和大规模储能的市场需求。
 
目前实验室的重点发展方向为：
1、动力电池安全性技术及其产业化。包括安全性机理、关键材料研发与产业化。
2、电池材料制备技术研究及其产业化。包括材料制备创新、制备过程机理研究、产业化技术研究。重点材料是球形磷酸铁锂材料、高密度三元系材料、高容量富锂层状材料、镍锰尖晶石材料、钛酸锂材料、隔膜改性材料、电解质材料。
3、溶剂热合成电池材料及其产业化。
4、锂硫电池技术研发及其产业化。
5、创新材料研发。包括纳米磷酸盐系材料、磷基高容量负极材料、石墨烯复合纳米电极材料、碳纳米管复合纳米电极材料、聚合物功能材料。
6、微纳电极测试分析技术研究，材料相关量化计算研究。
7、动力电池热特性研究，主要是动力电池内部产热、传热及其对电池性能的影响研究。
 
实验室目前是“汽车安全与节能国家重点实验室”成员。
 
实验室位置：
1、清华大学主校区能科楼A317，办公接待。清华大学校园学堂路与日新路路口东北角。
2、清华大学昌平校区（核能与新能源技术研究院）工程楼，材料合成、电池组装与测试。
3、清华大学昌平校区（核能与新能源技术研究院）材料楼，材料合成。
4、清华大学主校区东区八食堂汽车工程系B103，材料合成。
 
中试基地位置：江苏华东锂电技术研究院，江苏苏州张家港市华昌路大学城东面沙洲湖科创园C1栋。