纳米材料研究方面，钱逸泰将溶剂热合成技术发展成一种重要的固体合成方法，创造性地发展了有机相中的无机合成化学，实现了一系列新的有机相无机反应。大大降低了非氧化物纳米结晶材料的合成温度；将γ射线辐照法，发展为制备纳米材料的新方法；发展了复合溶剂热方法，可控生长纳米结构。1996年，在《Science》上发表论文，在280℃用苯热合成技术制得纳米结晶GaN，其中含有超高压相岩盐型GaN相。在将反应物的化学键几何构型保持在产物中思想的指导下，用Wurtz反应，在相对较低温度和条件下以金属钠分别还原四氯化碳和六氯代苯制得了金刚石粉末和多壁碳纳米管，文章分别发表在《Science》和《J Am Chem Soc》上。金刚石工作被“美国化学与工程新闻”评价为“稻草变黄金”，同时被教育部选为1998年十大科技新闻。用镁还原乙醇制得碳纳米管，文章发表在美国化学会志上。运用结晶化学原理设计和发现了多种新超导体，发展了超导材料的制备科学：用溶胶法降低了制备温度，制成Hg系新超导体。在200℃以下水热合成铊系超导体。钱逸泰领衔的资源循环与清洁能源创新团队近年来从事锂离子电池电极材料化学制备的研究，发展了纳米硅等电极材料的简单合成技术，并被全球著名期刊《Nature Materials》作为亮点研究报道。
