機械存儲技術
統一的rfc處于研發的早期階段，必須克服在兩種操作模式下穩定和高效運作的材料可用性的挑戰。
在單元、堆棧和系統架構上的工作正在進行中，以提供切換操作模式的靈活性和持久性。聯合rfc面臨的一個關鍵挑戰是獲得接近于離散系統的往返能源效率。
LBNL的研究人員最近展示了一種優化的恒定電極結構的單元RFC，在使用空氣和o2作為還原劑氣體的情況下，分别實作了57%和60%的往返效率。
他們的評估表明，對單一rfc面臨的主要挑戰将是設計在充放電運作模式下都穩定的催化劑層和系統，并減少模式之間切換的時間。
機械存儲系統使用機械的方法來轉換和存儲電能。這些系統包括泵送水、壓縮空氣和重力儲存系統。
一般來說，機械解決方案的優點是其使用壽命長、持續時間長、技術風險低。機械存儲可以擴充到較大的尺寸，但其能量密度比電化學存儲要低得多，是以地上系統具有更大的空間足迹，可能需要大型土方工程或工程項目來實作可觀的容量。
新的方法可能有助于克服機械能儲存方面的挑戰。
二．抽水蓄能水電
抽水水電系統提供了公用事業資産規劃者所尋求的持久、可靠、可預測的能源存儲。
在加州和美國，抽水水力發電一直是傳統的蓄電方法，但它受到地理位置和對下遊水流的影響的限制。對傳統抽水蓄能水電（PSH）部署的最重要限制是為上下水庫獲得合适的可用土地。
不與天然水源相連的閉環系統對環境的影響較小，而在選址選擇方面的靈活性更大，這是未來發展中正在探索的主要技術。
美國能源部的HydroNEXT倡議側重于在閉環PSH系統中降低成本、提高性能和促進環境管理。
往返效率（RTE），曆史上約為70%，多年來已經得到改善，美國能源部的研發努力的目标系統能夠>80%的RTE。
新的PSH設計可以減少資本投資需求，擴大選址的可能性，并縮短新設施的開發時間架構。
一種正在探索的設計有一種新穎的配置，不需要地下廠房，這是PSH建設中更昂貴、風險和環境影響的方面之一。
在垂直的“井”中安裝潛水泵渦輪機，而不是傳統的地下廠房，降低了施工成本和工程風險，也允許在不适合地下廠房的地質條件下安裝。
另一種正在開發的設計将三元PSH系統與複雜的傳輸監測和控制裝置相結合，以解決可再生能源內建問題。
三元PSH系統由一個單獨的渦輪機和泵組成堆疊在一個單軸上，電機可以作為發電機或電機運作。該系統可以同時運作泵和渦輪機，而所有其他PSH工廠運作在發電模式或泵送模式。
ARPA-E正在資助一家加州初創公司，該初創公司正在利用地球表面下的岩石開發一種改良的PSH系統。該系統将把加壓水泵入地下岩石的縫隙中。
當以後需要能量時，周圍岩石中的感應張力将迫使水通過發電機傳回以發電。
三．壓縮空氣儲能
壓縮空氣儲能（CAES）系統使用電力壓縮空氣，并将其儲存在水庫中，或在合适的洞穴地下或地上壓力容器中。當需要電力時，壓縮空氣被加熱、膨脹，并通過發電機被引導來發電。目前的CAES工廠在系統排放時用化石燃料加熱空氣。
最近的許多研究都集中在絕熱CAES上，即壓縮機出口的熱量通過熱交換器從空氣中去除，儲存在單獨的熱能存儲中，然後在排放操作中用來加熱冷卻的壓縮空氣。
雖然技術文獻一直認為其作為一種有前途的儲能解決方案的潛力，但絕熱CAES要成為一種可行的儲能方案，還需要克服幾個設計挑戰。最近的一項綜述得出結論，采用一種健全的系統設計方法，将元件性能與整個系統的可行設計聯系起來，将是非常有價值的。
在部件開發方面，同時開發高出口溫度壓縮機和低入口溫度渦輪機。
傳統的CAES系統使用溶液開采的鹽洞，但有鹽圓頂或層狀鹽的地質條件很少。相比之下，在世界各地的沉積盆地中，具有被地下水、有時被石油和天然氣填充的沉積岩普遍存在。
這些流體所占據的相同孔隙空間可以提供“多孔媒體”CAES所需的體積。通過對典型的多孔媒體CAES井筒-儲層系統的模拟運作，驗證了該方法的可行性。
