新能源電池領域：
作為鋰電池隔膜涂層材料，納米氧化鋁可提升隔膜的熱收縮性能和絕緣性，防止動力電池因高溫導致隔膜熔化短路，增強電池安全性。在鈷酸鋰、錳酸鋰等正極材料中摻雜納米氧化鋁，可形成固溶體穩定晶格，提高電池的倍率性能、循環性能及耐過充能力，同時抑制氧生成和電解液分解，減少電化學比容量損失。
電子工業領域：
納米氧化鋁憑借高電絕緣性、化學耐久性和抗輻射能力，成為半導體材料和大規模集成電路襯底的關鍵材料。其高導熱性能被廣泛應用于電子散熱材料，如LED基板、YAG激光晶體等，確保設備在高溫環境下穩定運行。
催化劑與載體領域：
γ型納米氧化鋁因多孔性、高分散性和高活性，成為烴類裂化、醇類脫水等反應的理想催化劑載體。其大比表面積和多孔結構可高效吸附反應物，提升催化效率，同時表面酸性中心和堿性中心的存在使其能活化多種化學鍵，如H-H鍵、C-H鍵等。
陶瓷材料領域：
在常規氧化鋁陶瓷中添加5%-10%的納米氧化鋁，可顯著改善陶瓷韌性，降低燒結溫度至1423-1623K（常規氧化鋁需1973-2073K），同時提高致密度至99.0%。納米氧化鋁的引入還解決了陶瓷低溫脆性問題，使其在低溫塑性氧化鋁陶瓷中得到廣泛應用。此外，高純納米氧化鋁可用于制造防彈陶瓷、LED基板、高強度氧化鋁陶瓷等高端產品。
表面防護與涂層領域：
將納米氧化鋁粒子噴涂于金屬、陶瓷、塑料等材料表面，可形成堅硬耐磨的防護層，顯著提升表面強度、耐腐蝕性和耐刮擦性。例如，在汽車油漆中添加納米氧化鋁，可使涂層耐磨性提高2-5倍，防刻劃性能提升3倍；在AISI304不銹鋼表面涂覆氧化鋁防護層，表面硬度可從3.8GPa提升至10.8GPa，壓痕深度減少30%。
光學材料領域：
納米氧化鋁可吸收紫外光，并在特定波長光激發下產生與粒子尺寸相關的光波。其燒結而成的透明陶瓷可用于高壓鈉燈管、熒光燈保護涂膜等，提高燈管壽命和發光效率。此外，納米氧化鋁多孔膜具有紅外吸收性能，可制成隱身材料用于軍事領域；利用其對80nm紫外光的吸收效果，還可作為紫外屏蔽材料和化妝品添加劑。
