鈉離子電池： 鈉和鋰屬同一主族元素，在電池工作中均表現出相似的“搖椅式”電化學充放電行為。鈉的儲量遠比鋰豐富，可以使用海洋中的鹽來提取鈉，可以降低電池的生產成本。同時，鈉離子電池電化學性能相對穩定，熱失控過程中容易鈍化失活，安全實驗表現較鋰離子電池更好。 固態電池： 固態電池采用固體無機電解質，可以承受惡劣的環境和溫度的劇烈波動。除了著火風險較低之外，與鋰電池相比，固態電池還可容納更多能量。固體電解質更高的電導率也會帶來更快的充電時間，意味著采用該技術的設備具有更好的容量和充電速度。

鋰硫電池： 鋰離子電池的陽極使用鈷，但鈷很難獲取。鋰硫（Li-S）電池可以通過使用硫作為陰極材料來解決這個問題。除了替代鈷之外，鋰硫電池還具有一些優勢，即更高的能量密度和更低的生產成本。目前鋰硫電池的比較大問題在于其快速降解速度，因此，盡管鋰硫電池已在太陽能與航空使用，但仍待繼續研究，以使該技術適用于日常電子產品。 水系鎂電池： 在降低可充電電池危險性和危害性的嘗試中，有研究人員提出使用鎂離子作為電荷載體。優點是鎂的豐富性和比鋰更高的離子電荷。意味著可以從相同尺寸的電池中獲得更高的能量密度。還可使用水性電解質（水）代替易燃有機液體。 盡管前景光明，但水系鎂電池仍處于研究的早期階段。該技術面臨一些限制，使其無法很快成為鋰離子電池的替代品。例如，現有的適用于鋰的陰極材料不能用于鎂。使用水性電解質會限制電池的比較大電壓，因為水在較高電壓下會分解。