能量密度高、充放電次數(shù)多、使用壽命長的高性能電池是發(fā)展電動汽車和高性能通信電子設備的關鍵技術，據(jù)德國《世界報》報道，德美兩國在高性能電池研發(fā)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(fā)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(fā)出用碳硅材料結合制成新型電極材料，實現(xiàn)快速充電的技術并和高密度能量儲存。但目前主要問題是，電池的儲存電能的能力下降較快，經(jīng)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(fā)出一種鋰-空氣電池，原理是在電池中通過鋰與氧發(fā)生化學反應產(chǎn)生電能，其優(yōu)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(fā)生反應時會產(chǎn)生易爆化合物，安全和可靠性尚待提高。
德國卡爾魯厄技術研究所（KIT）研發(fā)出一種新型電池示范裝置，其原理是利用氟與金屬反應產(chǎn)生電能，其優(yōu)點是重量輕、使用壽命長，生產(chǎn)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(fā)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(fā)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(fā)具有類系功能的新型電極材料。
