更好的电池提供两个大奖项：首先是负担得起的电动汽车，它是我们未来“移动社会”的支柱；其次是更灵活、分散的电力网，因为先进的固定式电池将以更低的价格保持我们家庭和工厂的电力供应。
结束“里程”焦虑
最初提议的电动和混合动力汽车是适度的，每次充电驱动里程在40-100英里(高价的特斯拉公司的电动汽车额定265英里除外)，而且只在理想的条件下。然而，不久之后的第二代就能达到200英里。韩国大公司乐金化学(LGChem)给雪佛莱Volt和福特Focus供应电池组，据报道其更新的锂离子设计将于2016年使这些汽车的驱动里程达到200英里。特斯拉电动汽车公司主席和主要股东伊隆·马斯克(ElonMusk)说，今年8月他的公司就在致力于新电池，要把公司汽车的驱动里程提升到500英里。
与此同时，电池的成本在下降。研究公司法维翰(Navigant)指出，五年前笔记本电脑电池的价格约为每千瓦-时1000美元，现今“价格接近每千瓦-时250美元”。2012年7月麦肯锡咨询公司(McKinsey·Company)报道说，到2025年汽车用先进锂离子电池的价格将会从2011年的每千瓦-时500美元降到每千瓦-时160美元。法维翰公司说，到2020年电池的交易额将从今天的120亿美元上升到750亿美元。
不久的将来，电池汽车将在成本上与汽油动力汽车竞争。马斯克曾说，电池动力的“圣杯”是每公里-时100美元，他预料在“五到七年”内实现。特斯拉公司正在与日本松下公司共同努力在内华达州斯伯克斯建造50亿美元的“电池工厂”，制造先进电池，规模上有利可图。预计每年生产50万台电池组，使全世界锂离子电池产量翻番。
强大的比亚迪秦
电池有三个基本部件：两个电极，阳极(带负电荷)和阴极(带正电荷)，以及中间的电解液(或俗称电池液)。发生的是化学反应，闭合电池回路(也就是接通灯开关)，电子从阳极流出，通过电解液流入阴极，流过灯泡做功。离子流的方向相反。最终结果是中性状态，电池或者被废弃，或者再充电。
现在大多数汽车电池可再充电，而且用某种形态的锂作为一个电极，钴或碳作为另一个电极，氧化铝作为电解液。但研究人员渴望下一件“大事”是探索在电池技术上取得“从爬行到冲刺”的进展。某些重大进步展示出成功的希望，能源密度约为锂离子的三到五倍，按照理论上铂金标准，作为汽车的燃料甚至超过汽油。
最大胆的概念是锂-空气，摆脱传统金属作为阴极，用碳取而代之，彻底改造电池，抽取空气中的氧原子代替电解液中的氧化物。麻省理工学院(MIT)的一个团队提出纳米丝构成的阴极。这是一种非常微小、用单个原子建成的结构，实际上是由基因变异病毒制造的。这是个非常棘手的材料，实验室设计证实比典型的锂离子电池容量高二倍，而且再充电更快。
随着电池化学的进展，类似这样的新材料将成为关键。石墨烯即超薄(只有原子宽度那么厚)的单层碳，最初由两个俄罗斯科学家2003年在曼彻斯特大学制造(而且为此获得2010年度诺贝尔物理学奖)并开发为电极物质。它的坚强、柔韧和传导性令人惊讶，也能大规模便宜地制造，网上订货，每克5美元。在电池内，它能急剧减少充电时间，增大储能容量。出自西北大学和阿贡国家实验室、总部在美国密歇根州的XG科学和SciNode系统二者都在致力研究石墨烯电池。据SciNode说，它的阳极能提供比常规碳高三倍或更大的储存容量。据中国新华社报道，特拉斯公司也可能有个石墨烯项目。
石墨烯是碳原子制成的原子比例的蜂窝晶格
另一有希望的变种是锂-硫设计，用便宜的硫替代高价钴，而且提供极高的能源密度。伯克莱国家实验室的科学家曾提出一种设计，使锂离子电池的能源密度加倍，潜在的成本低到每千瓦-时100美元。还需要做更多的研究，但这种方法非常诱人，据说能挫败汽油。
