Một số người nói rằng chìa khóa của công nghệ năng lượng mới là pin. Thật vậy, cho dù đó là phương tiện năng lượng mới, điện thoại di động và các sản phẩm điện tử khác hay thậm chí là máy bay không người lái mới nổi, pin là một trong những yếu tố quan trọng nhất hạn chế hiệu suất của sản phẩm. Để đạt được những bước đột phá trong lĩnh vực pin, cả pin nói chung và các thành phần của pin đều là trọng tâm nghiên cứu và phát triển của các nhà nghiên cứu khoa học. Vì vậy, các công nghệ mới, vật liệu mới liên tục được áp dụng.

Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia Nhật Bản gần đây đã công bố rằng họ đã phát triển một loại pin lithium-ion mới với mật độ năng lượng rất cao. Loại pin lithium-ion mới này được gọi là "pin lithium-không khí" và mật độ năng lượng trên một đơn vị thể tích của nó gần như đạt đến giới hạn. , Và chi phí cũng có thể được kiểm soát tốt. Theo tổ chức này, "pin lithium-không khí" sử dụng các ống nano carbon làm vật liệu điện cực không khí. Thông qua việc tối ưu hóa cấu trúc điện cực, có thể đạt được mật độ năng lượng rất cao, gấp 15 lần so với pin lithium-ion thông thường. Các nhà nghiên cứu của tổ chức cho biết "pin lithium-không khí" hiện tại chỉ là sản phẩm thử nghiệm và sẽ tiếp tục tối ưu hóa thiết kế trong tương lai để tăng mật độ năng lượng hơn nữa.

Tuổi thọ pin là một trong những số liệu quan trọng nhất. Pin điện thoại di động chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới đã được phát hành gần đây. Loại pin này được gọi là Hybbi và được cấu tạo chủ yếu từ pin lithium-ion và các mô-đun năng lượng mặt trời. Phương pháp sạc này có mức tiêu thụ năng lượng cực thấp và hiệu quả gấp đôi so với các sản phẩm sạc năng lượng mặt trời khác. Các tấm pin mặt trời Hybbi được phủ bằng kính cường lực Gorilla Glass, sử dụng quy trình cắt laser và độ dày chưa đến 1 mm. Dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, tốc độ sạc có thể đạt 20% điện năng mỗi giờ.

Đồng thời, các công nghệ mới cũng đã được áp dụng để phát triển vật liệu pin. Toyota Motor đã thông báo rằng họ sẽ đầu tư 35 triệu đô la Mỹ vào việc nghiên cứu và phát triển vật liệu pin năng lượng mới trong bốn năm tới. Theo quan điểm của Toyota, trí tuệ nhân tạo sẽ trở thành phương thức then chốt để tìm ra nguyên liệu năng lượng mới cho tương lai. Là một phương pháp mới, các mô hình điện toán dựa trên trí tuệ nhân tạo gần đây đã được ứng dụng vào nghiên cứu khoa học vật liệu. Có thể mất nhiều thập kỷ để tìm ra vật liệu mới một cách nhân tạo, nhưng quá trình này có thể được tăng tốc bằng cách kết hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo vào mô hình điện toán.

Lấy cảm hứng từ cấu trúc của cây cối, các kỹ sư tại Đại học Maryland ở Hoa Kỳ đã biến đổi gỗ và sử dụng gỗ làm cấu trúc đặc biệt cho điện cực âm của pin kim loại lithium nhằm ngăn ngừa sự cố của pin do một số yếu tố chính gây ra. Họ đã đề xuất một thiết kế mới lưu trữ các ion lithium trong pin trong kênh tự nhiên để vận chuyển nước và chất dinh dưỡng trong gỗ. Pin được sản xuất theo cách này rất an toàn và có thể được sạc và xả nhanh chóng