二硫化钨纳米片因能在很大程度上增强了电子传输能力、电解质的可及性和电容性能，而在锂离子电池的应用中有巨大的发展潜力。然而，在实际应用中，WS2纳米片由于电导率较差，循环过程中体积易膨胀等问题制约了其进一步的发展。因此，为了弥补上述的不足，研究者对二硫化钨纳米片材料进行了改性。
有研究者使用Hummers方法制备氧化石墨烯（GO），然后在水热条件下用适量的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂制备出叶状层状WS2-NG复合物，作为锂电池的阳极，该材料显示出极好的电化学性能，并研究了CTAB用量对WS2层数的影响，最佳的复合材料（CTAB/前体比例为1:1）在电流密度为100mAh/g时表现出高达905mAh/g的比容量，优异的循环性（100次循环平均每个循环容量衰减0.08%）和良好的速率性能（容量保持率为80%）。
此外，还有研究者通过水热和硫化物还原反应成功制备了WS2-Super P纳米复合材料。Super P（50nm）作为导电添加剂，有利于减小纳米复合材料的尺寸，提高纳米复合材料的分散性，从而加速WS2-Super P纳米复合电极与电解液的嵌入/萃取反应。该材料应用于锂离子电池中，与纯二硫化钨相比，WS2-Super P纳米复合材料的初始放电容量为421mAh/g，初始库仑效率高达81%，电荷转移阻抗低，第200次循环后为389mAh/g。
作为典型的类石墨烯二维层状纳米材料，WS2纳米片受到各领域研究人员的关注。
