能量密度高、充放电次数多、使用寿命长的高性能电池是发展电动汽车和高性能通信电子设备的关键技术，据德国《世界报》报道，德美两国在高性能电池研发领域激烈竞争，力求尽快突破关键技术瓶颈，抢占技术制高点，已取得多项极具应用前景的研究成果。
美国西北大学的研究团队开发出一种新型电池，能量密度可以达到目前锂离子电池的10倍，其关键技术是开发出用碳硅材料结合制成新型电极材料，实现快速充电的技术并和高密度能量储存。但目前重要问题是，电池的储存电能的能力下降较快，经过150次充放电后，即下降50%。
德国明斯特大学的研究人员开发出一种锂-空气电池，原理是在电池中通过锂与氧发生化学反应出现电能，其优点是通过用薄膜电极替代占目前所用锂离子电池大部分重量的碳-金属栅格电极，使电池重量大大降低。但目前的问题是，此种电池中氧与锂发生反应时会出现易爆化合物，安全和可靠性尚待提高。
德国卡尔鲁厄技术研究所（KIT）研发出一种新型电池示范装置，其原理是利用氟与金属反应出现电能，其优点是重量轻、使用寿命长，生产工艺简单，特别是可以替代价格不断上涨的锂材料。
美国伯克利劳伦斯国家实验室，用硅材料开发出一种电池阳极，其吸附锂离子的能力是目前所用石墨电极的8倍。但尚待解决的问题是，这种电极在充电过程中体积膨胀较大，影响电极使用寿命。为解决这一问题，伯克利劳伦斯国家实验室科研人员已研发出一种具有导电能力的聚合物，具有很高的锂离子吸附能力，但膨胀率较低，适应电池实际使用条件。美国克莱姆森大学和佐治亚理工学院则正在利用海藻类材料研发具有类系功能的新型电极材料。
