باتری وسیله ای است که انرژی شیمیایی را از طریق واکنش های الکتروشیمیایی درون باتری به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. باتری‌های متداول ذخیره‌سازی انرژی و باتری‌های نیرو شامل باتری‌های لیتیوم-یون، باتری‌های سدیم-یون، باتری‌های لیتیوم-گوگرد، باتری‌های یون روی و سلول‌های خورشیدی هستند. باتری لیتیوم یونی یک باتری ثانویه است که با حرکت یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی انرژی الکتریکی را ذخیره و آزاد می کند. این برای دستگاه های تلفن همراه (تلفن همراه، تبلت و غیره)، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی مناسب است. مزایا عبارتند از: چگالی انرژی نسبتاً بالا، که آن را برای مناطقی مانند دستگاه های تلفن همراه و وسایل نقلیه الکتریکی ایده آل می کند. عمر چرخه طولانی، قادر به مقاومت در برابر چرخه های شارژ و دشارژ متعدد در حالی که عملکرد را حفظ می کند. نسبتا سبک، مناسب برای کاربردهایی که نیاز به کاربرد سبک طراحی کمی دارند. معایب باتری های لیتیوم یونی عبارتند از: هزینه بالاتر به دلیل استفاده از مواد نسبتاً گران قیمت مانند کبالت. مسائل ایمنی که ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد، آتش سوزی یا انفجار در باتری های لیتیوم یون در شرایط شدید شود. عرضه محدود موادی مانند کبالت که ممکن است یون های لیتیوم را محدود کند کاربرد در مقیاس بزرگ باتری ها.
باتری‌های یون سدیم شبیه باتری‌های لیتیوم یونی هستند، اما از یون‌های سدیم به عنوان مواد ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌کنند. آنها برای استفاده در سیستم های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ، به ویژه در شرایطی که حجم و وزن اهمیت کمتری دارند، مناسب هستند. مزایا عبارتند از: سدیم فراوان‌تر از لیتیوم است و هزینه‌های مواد خام برای تولید باتری را کاهش می‌دهد. معایب عبارتند از: حجم یون بزرگتر باتری های سدیم یونی منجر به اندازه نسبتا بزرگتر باتری می شود. در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی، باتری های سدیمی چگالی انرژی کمتری دارند. باتری های لیتیوم سولفور باتری هایی هستند که از گوگرد به عنوان ماده الکترود مثبت و لیتیوم به عنوان ماده الکترود منفی استفاده می کنند. در طی فرآیند تخلیه، گوگرد به یون های چند ظرفیتی اکسید می شود و بار را ذخیره می کند. مزایا عبارتند از: باتری های لیتیوم سولفور چگالی انرژی نسبتا بالایی دارند و از نظر تئوری می توانند به سطوح ذخیره انرژی بالاتری دست یابند. آنها از عناصر گوگرد و لیتیوم ارزان قیمت استفاده می کنند. معایب عبارتند از: عمر چرخه باتری کوتاه و تعداد محدود چرخه شارژ و دشارژ. باتری ممکن است بیش از حد گرم شود و خطر آتش سوزی ایجاد کند. باتری‌های لیتیوم گوگرد پتانسیل بالایی در زمینه چگالی انرژی بالا دارند و جهت‌های تحقیقاتی عمدتاً شامل بهبود عمر چرخه، بهبود ایمنی و کاوش در مواد الکترود مثبت و منفی جدید است. باتری‌های یون روی از یون‌های روی برای شارژ و دشارژ استفاده می‌کنند. در طی فرآیند شارژ، روی به یون های روی اکسید می شود و در طی فرآیند تخلیه، یون های روی به روی فلزی تبدیل می شوند. مزایا عبارتند از: روی یک ماده به طور گسترده در دسترس است، بنابراین هزینه های تولید نسبتا پایین است. باتری های روی چگالی انرژی بالایی دارند و برای باتری های یکبار مصرف و وسایل الکترونیکی کوچک مناسب هستند. معایب عبارتند از: باتری های روی ممکن است عمر چرخه و پایداری محدودی داشته باشند. آنها در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی نسبتا سنگین هستند. باتری‌های یون روی به عنوان یک فناوری باتری کم‌هزینه و با چگالی انرژی بالا، بازارهای بالقوه‌ای در سناریوهای کاربردی خاص دارند. تحقیقات آینده عمدتاً بر روی بهبود طول عمر و کاهش وزن متمرکز خواهد بود. سلول خورشیدی وسیله ای نیمه هادی است که انرژی تابش خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و برای نیروگاه ها و سیستم های خورشیدی خانگی مناسب است. مزایا عبارتند از: سلول های خورشیدی با استفاده از انرژی خورشیدی انرژی پاک با انتشار صفر تولید می کنند. انرژی خورشیدی یک منبع تجدیدپذیر است و تمام نخواهد شد. معایب عبارتند از: انرژی تولید شده توسط سلول های خورشیدی در شب یا در هوای ابری کاهش می یابد. مواد و فرآیندهای ساخت سلول های خورشیدی نسبتاً گران هستند. فناوری سلول‌های خورشیدی به طور مداوم در حال بهبود است و جهت‌های اصلی توسعه شامل بهبود راندمان تبدیل، کاهش هزینه‌های ساخت، گسترش مواد موجود و غیره است تا در سناریوهای مختلف مورد استفاده گسترده‌تر قرار گیرد.
مشاهده می شود که باتری هایی مانند باتری های لیتیوم یونی، باتری های سدیم یونی، باتری های لیتیوم گوگردی، باتری های یون روی و سلول های خورشیدی دارای مزایای بسیاری هستند. با این حال، کاستی های خاصی در کاربردهای عملی نیز وجود دارد. برای رفع این کاستی ها، برخی از محققان از ترکیبات تنگستن مانند اسید نانو تنگستن، نانو تری اکسید تنگستن/ اکسید تنگستن زرد، اکسید تنگستن نانو بنفش، اکسید تنگستن نیوبیم، دی سولفید نانو تنگستن، دی سلنید نانو تنگستن، نانو استفاده کرده اند. نیترید تنگستن و غیره به عنوان اصلاح کننده برای مواد الکترود مثبت و منفی استفاده می شود.