Tlenek tantalu (Ta2O5) jest typowym półprzewodnikiem o szerokiej przerwie energetycznej.

W ostatnich latach tlenek tantalu znalazł wiele zastosowań w materiałach elektrod do urządzeń magazynujących energię, takich jak akumulatory litowo-jonowe, sodowo-jonowe i superkondensatory.

Badania wykazały, że kompozytowy katalizator tlenek tantalu / zredukowany tlenek grafenu stanie się jednym z bardzo obiecujących katalizatorów katodowych do akumulatorów litowo-powietrznych; Tlenek tantalu i materiały węglowe po procesie w młynie współkulowym poprawiłyby przewodność elektryczną i bezpieczeństwo materiału anody. Wydajność charakteryzuje się również wysoką odwracalną pojemnością elektrochemiczną materiału elektrody i oczekuje się, że stanie się nową generacją materiału elektrody ujemnej w postaci akumulatorów litowo-jonowych o dużej pojemności.

Tlenek tantalu ma właściwości fotokatalityczne, a zastosowanie kokatalizatorów lub katalizatorów kompozytowych może poprawić jego aktywność fotokatalityczną.