能量密度高、充放電次數多、使用壽命長的高性能電池是發展電動汽車和高性能通信電子設備的關鍵技術，據德國《世界報》報道，德美兩國在高性能電池研發領域激烈競爭，力求盡快突破關鍵技術瓶頸，搶占技術制高點，已取得多項極具應用前景的研究成果。美國西北大學的研究團隊開發出一種新型電池，能量密度可以達到目前鋰離子電池的10倍，其關鍵技術是開發出用碳硅材料結合制成新型電極材料，實現快速充電的技術并和高密度能量儲存。但目前重要問題是，電池的儲存電能的能力下降較快，經過150次充放電后，即下降50%。德國明斯特大學的研究人員開發出一種鋰-空氣電池，原理是在電池中通過鋰與氧發生化學反應出現電能，其優點是通過用薄膜電極替代占目前所用鋰離子電池大部分重量的碳-金屬柵格電極，使電池重量大大降低。但目前的問題是，此種電池中氧與鋰發生反應時會出現易爆化合物，安全和可靠性尚待提高。

德國卡爾魯厄技術研究所（KIT）研發出一種新型電池示范裝置，其原理是利用氟與金屬反應出現電能，其優點是重量輕、使用壽命長，生產工藝簡單，特別是可以替代價格不斷上漲的鋰材料。

美國伯克利勞倫斯國家實驗室，用硅材料開發出一種電池陽極，其吸附鋰離子的能力是目前所用石墨電極的8倍。但尚待解決的問題是，這種電極在充電過程中體積膨脹較大，影響電極使用壽命。為解決這一問題，伯克利勞倫斯國家實驗室科研人員已研發出一種具有導電能力的聚合物，具有很高的鋰離子吸附能力，但膨脹率較低，適應電池實際使用條件。美國克萊姆森大學和佐治亞理工學院則正在利用海藻類材料研發具有類系功能的新型電極材料。