Сьогодні світ повністю залежить від портативних джерел живлення, оскільки акумулятори стали основою для роботи смартфонів, електромобілів та промислових систем зберігання енергії. Стандартні літій-іонні батареї, які масово виробляються, мають суттєві недоліки, такі як висока вибухонебезпечність, необхідність складних систем захисту та швидка деградація при регулярних циклах зарядки. Науковці працюють над новими типами накопичувачів, які мають вирішити проблеми безпеки, ємності та швидкості зарядки, проте більшість із цих розробок перебувають на етапі лабораторних випробувань або обмеженого випуску.
Твердотільні акумулятори відрізняються від звичайних відсутністю рідкого електроліту, що потенційно робить їх безпечнішими та довговічнішими. Проблема полягає у складності налагодження масового виробництва, попри заяви окремих компаній на кшталт Donut Labs або Prologium про готовність вивести технологію на ринок. У свою чергу, натрій-іонні батареї пропонують доступнішу альтернативу літію, оскільки натрій є дешевим та поширеним ресурсом. Компанія CATL вже впроваджує такі рішення з енергетичною щільністю 175 Втг/кг, що стає прийнятним показником для бюджетного електротранспорту.
Кремнієві аноди дозволяють удвічі збільшити щільність енергії порівняно з графітовими аналогами, що критично важливо для збільшення запасу ходу електромобілів. Однак матеріал схильний до фізичного розширення при зарядці, що вимагає розробки складних композитних структур. Паралельно розвиваються залізо-повітряні акумулятори, що використовують процес окислення для зберігання енергії в масштабах електромереж. Хоча вони надто важкі для портативної електроніки, низька вартість матеріалів робить їх перспективними для накопичення енергії від відновлюваних джерел, де габарити не є визначальним фактором.
Літій-сірчані елементи привертають увагу високою енергетичною щільністю, яка у дослідах досягала 549 Втг/кг, проте вони стикаються з проблемою швидкої втрати ємності. Структурні акумулятори, виготовлені з вуглецевого волокна, намагаються вирішити проблему ваги, перетворюючи елементи конструкції корпусу на джерело енергії. Ядерні мікробатареї використовують радіоактивні відходи для генерації струму впродовж десятиліть, проте їхня потужність залишається мізерною, придатною лише для вузькоспеціалізованих датчиків, що змушує інвесторів шукати альтернативи в екзотичних концепціях на кшталт ефекту Казимира.
Графенові добавки вже сьогодні використовуються для покращення теплопровідності та швидкості зарядки комерційних повербанків, але вартість виробництва графена стримує його широке впровадження у великі акумуляторні блоки. Рідинні проточні батареї пропонують інакший підхід, зберігаючи електроліт у зовнішніх резервуарах, що дозволяє миттєво поповнювати запас енергії заміною рідини. Гравітаційні накопичувачі, що використовують підйом вантажів у шахтах, також демонструють альтернативний спосіб зберігання енергії, хоча банкрутство компанії Gravitricity у 2025 році підкреслює фінансові ризики впровадження таких інженерних концепцій.
