材料的性能在很大程度上依赖于其构造基元的结构与性质以及这些初级结构基元如何进一步构造成为大尺度宏观材料，由微纳米结构基元有序排列而成的二维阵列结构以其鲜明的结构特点和优异的材料性能而受到人们的广泛关注。一方面，自支撑的低维纳米结构阵列因其具有直接的轴向传输通道和较短的径向传输距离而在能源转换与存储等领域显示出潜在的应用价值；另一方面，二维有序图案化结构往往能够赋予材料新的性质或优化的性能，因而在光子晶体与光学器件、电学与光电器件、生物及化学传感、能源存储与转换等领域有着广阔的应用前景。本文综述了近年来我们在两类新型微纳米阵列结构的可控制备与性能研究方面所取得的一些进展，主要包括面向高性能锂离子电池负极的氧化物纳米阵列结构和基于单层胶体晶体模板的微纳米碗阵列结构。