电池专家认为，铅酸电池的核心局限在于铅的利用。基于铅的技术具有显着未使用的性能潜力。据说改进活性材料可以通过更深入的理解和使用分析工具来研究这种现象来释放这种前景。在负极中添加碳基材料可降低硫酸盐化，提高导电率并增加充电接受能力。
大多数电池系统允许合理地快速充电一小时左右。能量也可以在大约相同的时间内提取，这意味着充电和放电时间可以相似。铅酸电池的独特之处在于电池可以以非常高的速率放电，但需要 14 小时以上才能充满电。铅酸还需要定期均衡以对板进行脱硫酸盐处理并纠正其他问题。
固有的低充电接受能力的答案与纯铅负极上硫酸铅的形成和溶解有关。放电时，硫酸铅粘附在表面并在充电时再次溶解。这个过程很缓慢，当试图加速充电时，多余的电子无处可去；这会导致氢气的产生和水分的流失。随着时间的推移，硫酸铅晶体会根深蒂固，进一步降低充电接受能力。
正极也含有硫酸铅，但支持高充电率。很明显，负极是铅酸电池的问题。新的铅酸系统试图通过向该电极添加碳来解决这个问题，并取得了可喜的成果。
多年来，科学家们已经知道硫酸盐的积累会阻止经典铅酸提供持续的性能。部分充电和老化是罪魁祸首，因为负极铅板没有充分擦洗。先进的铅碳 (ALC) 通过在负极板（阴极）中添加碳来解决这个问题。这将电池变成一个准非对称超级电容器，以提高充电和放电性能。
图 1展示了经典的铅酸电池，铅负极板被碳电极取代，以受益于超级电容器的质量。
ALC 正在接受测试，作为启停应用和 48V 微型和轻度混合动力系统中的经典启动器电池的替代品。再生制动时的快速充电是这些电池的决定性优势，这是普通铅酸电池难以实现的任务。尽管 ALC 比锂离子电池更大更重，但 ALC 成本低，可在低于冰点的温度下运行，并且不需要主动冷却——锂离子电池无法提供的优势。与普通铅酸不同，铅碳可以在 30% 到 70% 的充电状态下运行，而不必担心被硫酸化。据说 ALC 比普通铅酸电池寿命长，但负极是放电时电压快速下降，类似于超级电容器。
Firefly Energy 电池的复合板材料基于铅酸变体，制造商声称该电池比目前的铅酸系统更轻、寿命更长，并且活性材料利用率更高。它也是为数不多的可以在部分充电状态下长时间运行的铅酸电池之一。该电池包括用于负极板的碳泡沫电极，这使其性能与镍氢电池相当，但制造成本更低。Firefly Energy 是 Caterpillar 的分拆公司，2010 年破产。该公司后来在独立所有权下复兴，但再次倒闭。自 2014 年以来，该电池在印度由 Firefly Batteries Pvt. 制造。有限公司
与 Firefly Energy 电池类似，Altraverda 电池基于铅。它使用称为 Ebonex® 的专有钛低氧化物陶瓷结构作为网格和 AGM 分离器。未粘贴的板在聚合物基质中包含 Ebonex® 颗粒，该聚合物基质在外表面固定薄铅合金箔。在 50–60Wh/kg 的比能量下，该电池可与 NiCd 相媲美，据说非常适合高压应用。Altraverda 总部位于英国，与美国的 East Penn 合作。
Axion Power e3 Supercell 是一种混合电池/超级电容器，其中正极由标准二氧化铅制成，负极为活性炭。组装过程类似于铅酸。与常规铅酸系统相比，Axion Power 电池在反复深度放电时提供更快的充电时间和更长的循环寿命，为微混合动力汽车的启停应用打开了大门。铅碳组合降低了负极板上的铅含量，与普通铅酸相比，重量减轻了 30%。然而，这也会将比能降低到 15-25Wh/kg，而不是普通铅酸的 30-50Wh/kg。另一个缺点是放电时电压急剧下降，这与超级电容器有相似之处。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 的 Ultrabattery 将非对称超级电容器与铅酸电池相结合，与上述先进的铅碳电池具有相似之处。电容器通过在充电和放电期间充当缓冲器来增强电池的功率和寿命。据说与普通铅酸系统相比，这可以将电池寿命延长四倍，同时将功率提高 50%。该制造商进一步声称，与目前混合动力电动汽车中的电池相比，成本降低了 70%。CSIRO 电池在本田 Insight HEV 中进行了测试，据说结果是积极的。该电池还在微型混合动力汽车的启停应用中进行测试。不同于其他高级铅酸，快速充电的能力是优于普通铅酸的决定性优势。日本的 Furukawa Battery 获得了这项技术的许可，同时也生产电池。
这就是备受媒体关注的神秘电池/超级电容器组合。该电池基于改性钛酸钡陶瓷粉末，声称比能量高达 280Wh/kg，高于锂离子电池。该公司对他们的发明非常保密，只发布有限的信息。他们的一些惊人声明包括： 在混合动力应用中重量仅为镍氢电池的十分之一；无深循环磨损，充电时间 3-6 分钟；无有害物质；与铅酸类似的制造成本；每月自放电仅为 0.02%，仅为铅酸和锂离子电池的一小部分。由于层间电阻高，2013 年进行的测试未发现有意义的能量水平。研究仍在继续。
汽车制造商意识到当常规启动器电池处于启停模式时会增加压力。AGM（吸水玻璃垫）电池可以承受重复启动功能，但寻求更低成本解决方案的汽车制造商想出了增强型富液电池 (EFB)。测试表明 EFB 的性能优于常规的淹没版本，但不如 AGM。性能似乎与电池成本直接相关。
