二硫化鎢納米片因能在很大程度上增强了電子傳輸能力、電解質的可及性和電容性能，而在鋰離子電池的應用中有巨大的發展潜力。然而，在實際應用中，WS2納米片由于電導率較差，循環過程中體積易膨脹等問題制約了其進一步的發展。因此，爲了彌補上述的不足，研究者對二硫化鎢納米片材料進行了改性。
有研究者使用Hummers方法製備氧化石墨烯（GO），然後在水熱條件下用適量的十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）表面活性劑製備出葉狀層狀WS2-NG複合物，作爲鋰電池的陽極，該材料顯示出極好的電化學性能，幷研究了CTAB用量對WS2層數的影響，最佳的複合材料（CTAB/前體比例爲1:1）在電流密度爲100mAh/g時表現出高達905mAh/g的比容量，優异的循環性（100次循環平均每個循環容量衰减0.08%）和良好的速率性能（容量保持率爲80%）。
此外，還有研究者通過水熱和硫化物還原反應成功製備了WS2-Super P納米複合材料。Super P（50nm）作爲導電添加劑，有利于减小納米複合材料的尺寸，提高納米複合材料的分散性，從而加速WS2-Super P納米複合電極與電解液的嵌入/萃取反應。該材料應用于鋰離子電池中，與純二硫化鎢相比，WS2-Super P納米複合材料的初始放電容量爲421mAh/g，初始庫侖效率高達81%，電荷轉移阻抗低，第200次循環後爲389mAh/g。
作爲典型的類石墨烯二維層狀納米材料，WS2納米片受到各領域研究人員的關注。
