Akumulators ir ierīce, kas pārvērš ķīmisko enerģiju elektroenerģijā, izmantojot elektroķīmiskas reakcijas akumulatorā. Parastās enerģijas uzglabāšanas baterijas un enerģijas baterijas ietver litija jonu baterijas, nātrija jonu baterijas, litija-sēra baterijas, cinka jonu baterijas un saules baterijas. Litija jonu akumulators ir sekundārs akumulators, kas uzglabā un atbrīvo elektrisko enerģiju, pārvietojot litija jonus starp pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem. Tas ir piemērots mobilajām ierīcēm (mobilajiem tālruņiem, planšetdatoriem utt.), elektriskajiem transportlīdzekļiem un enerģijas uzglabāšanas sistēmām. Priekšrocības ietver: salīdzinoši augstu enerģijas blīvumu, padarot to ideāli piemērotu tādām jomām kā mobilās ierīces un elektriskie transportlīdzekļi; ilgs cikla kalpošanas laiks, kas spēj izturēt vairākus uzlādes un izlādes ciklus, vienlaikus saglabājot veiktspēju; salīdzinoši viegls, piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešams viegls kvantitatīvā dizaina pielietojums. Litija jonu akumulatoru trūkumi ietver: augstākas izmaksas, jo tiek izmantoti salīdzinoši dārgi materiāli, piemēram, kobalts; drošības problēmas, kas ekstremālos apstākļos var izraisīt litija jonu akumulatoru pārkaršanu, aizdegšanos vai eksploziju; ierobežota materiālu, piemēram, kobalta, piegāde, kas var ierobežot litija jonus Plaša mēroga akumulatoru izmantošana.
Nātrija jonu akumulatori ir līdzīgi litija jonu akumulatoriem, taču izmanto nātrija jonus kā enerģijas uzkrāšanas materiālus. Tie ir piemēroti izmantošanai liela mēroga enerģijas uzkrāšanas sistēmās, it īpaši situācijās, kad tilpumam un svaram ir mazāka nozīme. Priekšrocības ietver: Nātrijs ir bagātāks nekā litijs, tādējādi samazinot izejvielu izmaksas akumulatoru ražošanā. Trūkumi ir šādi: lielāks nātrija jonu akumulatoru jonu tilpums rada salīdzinoši lielāku akumulatora izmēru; salīdzinot ar litija jonu baterijām, nātrija akumulatoriem ir mazāks enerģijas blīvums. Litija-sēra baterijas ir baterijas, kurās sērs tiek izmantots kā pozitīvā elektroda materiāls un litijs kā negatīvā elektroda materiāls. Izlādes procesā sērs tiek oksidēts daudzvērtīgos jonos, saglabājot lādiņu. Priekšrocības ietver: litija sēra akumulatoriem ir salīdzinoši augsts enerģijas blīvums un teorētiski var sasniegt augstāku enerģijas uzkrāšanas līmeni; viņi izmanto lētus sēra un litija elementus. Trūkumi ir: īss akumulatora cikla darbības laiks un ierobežots uzlādes un izlādes ciklu skaits; akumulators var pārkarst un izraisīt aizdegšanās risku. Litija-sēra akumulatoriem ir liels potenciāls augsta enerģijas blīvuma jomā, un pētniecības virzieni galvenokārt ietver cikla dzīves ilguma uzlabošanu, drošības uzlabošanu un jaunu pozitīvo un negatīvo elektrodu materiālu izpēti. Cinka jonu akumulatori uzlādēšanai un izlādei izmanto cinka jonus. Uzlādes procesā cinks tiek oksidēts cinka jonos, un izlādes procesā cinka joni tiek redukti par metālisku cinku. Priekšrocības ietver: cinks ir plaši pieejams materiāls, tāpēc ražošanas izmaksas ir salīdzinoši zemas; cinka baterijām ir augsts enerģijas blīvums, un tās ir piemērotas vienreizlietojamām baterijām un mazām elektroniskām ierīcēm. Trūkumi ietver: Cinka baterijām var būt ierobežots cikla kalpošanas laiks un stabilitāte; tie ir salīdzinoši smagi, salīdzinot ar litija jonu akumulatoriem. Cinka jonu akumulatoriem kā zemu izmaksu un augsta enerģijas blīvuma akumulatoru tehnoloģijai ir potenciālie tirgi īpašos lietojumu scenārijos. Turpmākie pētījumi galvenokārt būs vērsti uz dzīves ilguma uzlabošanu un svara samazināšanu. Saules baterija ir pusvadītāju ierīce, kas pārvērš saules starojuma enerģiju elektroenerģijā un ir piemērota elektrostacijām un mājsaimniecības saules sistēmām. Priekšrocības ietver: Saules baterijas rada nulles emisiju tīru enerģiju, izmantojot saules enerģiju; saules enerģija ir atjaunojams resurss, un tā netiks izsmelta. Trūkumi ietver: saules bateriju saražotā jauda tiks samazināta naktī vai mākoņainā laikā; saules bateriju ražošanas materiāli un procesi ir salīdzinoši dārgi. Saules bateriju tehnoloģija nepārtraukti pilnveidojas, un galvenie attīstības virzieni ir konversijas efektivitātes uzlabošana, ražošanas izmaksu samazināšana, pieejamo materiālu paplašināšana u.c., lai tos plašāk izmantotu dažādos scenārijos.
Var redzēt, ka akumulatoriem, piemēram, litija jonu akumulatoriem, nātrija jonu akumulatoriem, litija sēra akumulatoriem, cinka jonu akumulatoriem un saules baterijām, ir daudz priekšrocību. Tomēr praktiskajā pielietojumā ir arī daži trūkumi. Lai novērstu šīs nepilnības, daži pētnieki ir izmantojuši volframa savienojumus, piemēram, nanovolframa skābi, nano-volframa trioksīdu/dzelteno volframa oksīdu, nano-violeto volframa oksīdu, niobija volframa oksīdu, nano-volframa disulfīdu, nano-volframa diselenīdu, nano. -nitrīds Volframs utt. tiek izmantoti kā pozitīvo un negatīvo elektrodu materiālu modifikatori.