能量密度高、充放電次數(shù)多、使用壽命長(zhǎng)的高性能電池是發(fā)展電動(dòng)汽車和高性能通信電子設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，據(jù)德國(guó)《世界報(bào)》報(bào)道，德美兩國(guó)在高性能電池研發(fā)領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng)，力求盡快突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，搶占技術(shù)制高點(diǎn)，已取得多項(xiàng)極具應(yīng)用前景的研究成果。
美國(guó)西北大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新型電池，能量密度可以達(dá)到目前鋰離子電池的10倍，其關(guān)鍵技術(shù)是開(kāi)發(fā)出用碳硅材料結(jié)合制成新型電極材料，實(shí)現(xiàn)快速充電的技術(shù)并和高密度能量?jī)?chǔ)存。但目前主要問(wèn)題是，電池的儲(chǔ)存電能的能力下降較快，經(jīng)過(guò)150次充放電后，即下降50%。
德國(guó)明斯特大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種鋰-空氣電池，原理是在電池中通過(guò)鋰與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)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(wèn)題是，此種電池中氧與鋰發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生易爆化合物，安全和可靠性尚待提高。
德國(guó)卡爾魯厄技術(shù)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(yīng)產(chǎn)生電能，其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，特別是可以替代價(jià)格不斷上漲的鋰材料。
美國(guó)伯克利勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，用硅材料開(kāi)發(fā)出一種電池陽(yáng)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(wèn)題是，這種電極在充電過(guò)程中體積膨脹較大，影響電極使用壽命。為解決這一問(wèn)題，伯克利勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科研人員已研發(fā)出一種具有導(dǎo)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(yīng)電池實(shí)際使用條件。美國(guó)克萊姆森大學(xué)和佐治亞理工學(xué)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。
