Udviklingen af nye teknologier og materialer til effektiv omdannelse og lagring af vedvarende energy er en afgørende forudsætning for etableringen af et bæredygtigt, fremtidigt energisystem. Historisk har udviklingen indenfor fx nye batteriteknologier og materialer været meget langsom, men den hurtige udvikling indenfor computerkraft kombineret med forøget hastighed og nøjagtighed af teoretiske metoder til at beskrive materialer på atomarskala, har gjort det muligt af forudsige og designe egenskaberne af nye materialer in silico. Her vises eksempler på hvordan metoder som tæthedsfunktionalteori (DFT) i kombination med avancerede metoder til syntese og in situ karakterisering har gjort det muligt at accelerere udviklingen af næste generation af batterimaterialer, som fx nanostrukturerede faststofelektrolytter, samt metal-svovl og metal-luft batterier med meget høje energitætheder.