台灣目前在綠能科技關鍵材料發展上已趨於落後，台灣材料廠商在材料技術與品質，除磷酸鋰鐵外，已大幅落後國際同業，整體關鍵材料全球市佔率僅為1%左右，導致我國中下游綠能科技產業長期仰賴外國進口原物料，以量產為主的製造業不但毛利低，且面臨中國大陸大量生產的威脅，影響我國終端綠能科技應用之發展，阻礙智慧電網與綠色能源之政策推展。因此，提升「關鍵材料自主率」為當前所需改善的技術困境。 跨維材料(Hierarchical Materials)顧名思義，指的是同時具有多種維度(dimension)的材料，此種思維是將新材料推到應用端非常重要的概念。縱觀傳統材料的發展，不論是金屬、陶瓷、或高分子材料，其演進不外乎著重在單一尺度下的材料開發－從古典巨觀得塊材演進至近代的奈米尺度，不同尺度下的材料各自具有其特殊性質的應用。然而，真正能具有市場性(或影響力)的新材料成品，往往需要結合不同尺度下的各種性質，彼此搭配才能有足夠的競爭力。實際上，在自然界中跨維材料的例子比比皆是，例如：人類的血管，直徑最大的可達數個釐米，直徑最小的僅數個微米，僅能通過一個紅血球，如此織構而成才能完成體內所有器官與細胞的體液與氧交換。關鍵綠能材料的發展更是需要「跨維綠能材料」的創新研發，例如，在鋰電池(lithium battery)中，正負電極材料與電解液中的隔離膜皆為具有跨尺度的「跨維材料」等。因「跨維材料」的複雜性以及其在綠能科技應用的重要性，跨維綠能材料的研究需要整合不同尺度的研究方法與思維，在國內仍屬少見。