従来の炭素系負極を大きく超える容量を持つ事から珪素負極が研究（一部実用化）されているが、リチウムイオンの出入り(インターカレーション)によって珪素が数倍の体積に膨らむことから亀裂を生じやすく、充放電を繰り返した際の劣化（容量低下）を起こしやすい点が問題である。さて、材料をナノサイズ化すると一般的に体積変化に対する柔軟性が増す事が知られている。このため現在研究されている珪素系負極はほぼ全て珪素をナノ粒子化し、それを導電性炭素などで繋いだ構造となっている。これに対し、スタンフォード大のCui博士のグループが開発した珪素ナノワイヤー系負極は、非常に長いナノワイヤーを電極として利用する事で電極末端までの電子の流れをスムーズにし、体積変化による劣化はワイヤー径がナノサイズである事で回避、さらにその非常に大きな表面積のためにLiイオンの侵入も容易で高速での充放電を可能とした。彼らの実験結果によれば、既存の炭素系負極に対し初期容量で10倍、その後の充放電でも8倍程度の容量を維持している。なお、彼のグループはその後も様々なナノ材料を用いた電極開発を行っており、2011年にはナノワイヤー状の炭素により覆われた硫黄を作成し、正極材料としての優れた特性を報告している。硫黄正極は現在使われているLiCoO₂やLiFePO₄といった正極材料の10倍程度の容量（単位重量あたり）を実現可能であり特に韓国系メーカーが中心となって開発を進めているのだが、サイクル特性が悪く充放電により急速に劣化する点が問題となっている。彼らの作成した炭素被覆硫黄ナノワイヤー正極では、炭素により覆われる事で硫黄の溶け出しを防止する事でサイクル特性が向上、約150回の充放電後でも700 mAh/gと非常に大きな容量が維持されている。ただしこれら十分に制御されたナノ構造を量産段階の電池に応用するにはまだ困難も多く、こういった技術が即座に製品として市場に出回るわけでは無い。
ナノワイヤーバッテリーはリチウムイオン充電池の一種で2007年にスタンフォード大学のYi Cuiによって発明された。彼のチームの発明は従来の黒鉛の負極を珪素のナノワイヤーによって覆われたステンレスの負極で置き換える構成である。珪素は黒鉛の10倍のリチウムを貯蔵するので負極でのエネルギー密度が遥かに向上するため充電池の体積を減らす事が出来る。表面積が広いので充放電が早くなる。
従来のリチウムイオン電池では水の電気分解の電圧である1.23V以上の起電圧のため、可燃・有毒・高価な非水系電解質の使用が必須であったが、近年、水溶液系の電解質(イオン液体)を使用するリチウムイオン電池の開発が進みつつある。複数の手法が提案されており、一つは二成分高濃度電解質‘‘water-in-bisalt’’ (WiBS)などを用いる方法でもう一方はイオン液体を使用する手法でそれぞれ一長一短がある。WiBSの使用では0.5V(vs.Li/Li+)以下では水素が発生するので一般的なLiB電極は使用できないのでグラファイト負極やリチウム金属表面に保護膜を形成して水の電気分解を生じさせない手法が提案される。水溶液系の電解質を使用することにより、従来の非水系電解質のリチウムイオン電池の製造工程で必須であった湿度0%の徹底した除湿が不要になるため、作業環境の向上、費用低減が可能になるとともに、発火等のリスクが下がり、安全性が向上する事が期待される。
リチウムイオン二次電池の過充電特性の悪さを改良したリチウムイオンポリマー二次電池が開発され、一部では実用化されている。また、さらなる性能向上への取り組みとして、正極材料としては LiNiO₂, LiMn₂O₄ 、負極材料としてはスズやケイ素とリチウムの合金を用いるものなども研究されている。まだアイデアの域を出ないものの「カルシウムイオン電池」というのも研究されている（一般乗用車に搭載されているカルシウム電極電池、通称「MFバッテリー」とは異なる）。この電池は電池の電圧がリチウムイオン電池よりやや落ちる（理論電圧は満充電で3.5 V程度）が、リチウムイオン 1 mol を両極間でやりとりするのに対してカルシウムイオン 1mol を両極間でやりとりする場合、2倍の電流密度が得られる（2価のため）という強みがある。電解液には Ca(ClO₄)₂、Ca₂[Fe(CN)₆] などを非プロトン極性溶媒に溶解した液を用いる。電極材料としてはCaMn₂O₄/MoS₂系が有望視されている。そのほか、マグネシウムやナトリウムを使うアイデアもある。
遠藤氏の先祖は、鎌倉武士の出身といわれ鎌倉時代に近江に所領を得て下向したとされている。直経は近江国坂田郡（現・滋賀県米原市）の柏原庄の出身。代々須川山一帯をおさめ須川城を居とした。赤尾氏などと同様、浅井氏が京極氏の被官であった頃以来の譜代の家臣であった。小谷城下の清水谷に居館を持つことを許されており、直経自身は子に居城を任せ館に在番していた。直経は浅井長政の傅役的存在で長政が幼い頃から相談役を務めてきた。そのため長政からの信頼が厚く、長政が六角氏攻めを決意するに当たり真っ先に相談をしたのが直経と浅井玄蕃だった。早くから織田信長の底知れぬ才能を見抜き、永禄11年（1568年）、まだ浅井家と織田家が同盟関係にあった時、近江佐和山城を訪れた信長の接待役を命じられていた直経は、信長暗殺計画を長政に進言した。しかし、長政（または久政）は暗殺は信義に反するとしてそれを受け入れず、直経も主君の命に背くわけにはいかずに、結局暗殺計画は未遂に終わった。朝倉氏と織田氏との関係が悪化すると朝倉との旧縁を重んじるべきか、織田との婚姻関係を重んじるべきかの決断を迫られていた際、直経は織田側につくべきであると強硬に主張した。これには朝倉家当主の朝倉義景の優柔不断な対応に直経が愛想を尽かしていたことに加え、浅井側の重臣として信長と接するうちに信長の内政外交の手腕を高く評価するようになったという事情があった。結果的に長政の父・久政らの朝倉側につくべきとする意見を長政が採用したことから、またも直経の進言はいれられなかった。元亀元年（1570年）の姉川の戦いで、浅井軍総崩れとなって大敗が濃厚となった後、直経は味方武将三田村左衛門の首級を掲げて織田の武将に成りすまして敵陣に入り、信長の暗殺を謀った。しかし本陣の信長まで手前数十メートルのところで竹中重治の弟・竹中久作（重矩）またはその後見として参加していた不破矢足に見抜かれてしまい、捕らえられ斬首され、その首は竹中久作の手柄となった。竹中兄弟は以前美濃国の斎藤家を離れた後、客分として浅井家中にあった時期があり、浅井家の重臣である直経の風貌を知っていたためといわれている。