1、鈦酸鋰負極材料：鈦酸鋰作為零張力材料，使鋰離子電池壽命大大延長，充放電循環可達數千次以上。例如傳統的太陽能路燈用于儲電的鋰離子電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰離子電池使用壽命可達15年。

但是鈦酸鋰相關于比容量只有天然石墨等常規材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規負極材料多使用一倍質量的負極材料。這會增大電池的質量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。

2、天然石墨負極材料：天然石墨導電性好，結晶度好，具有良好的層狀結構，更適合Li+的嵌入和脫出，并且其礦藏資源豐富、價格低廉，因此成為當前鋰離子電池重要的負極材料。

3、人造石墨負極材料：人造石墨種類繁多，生產工藝千差萬別。廣義上，一切通過有機物炭化再經石墨化高溫處理后得到的石墨材料均可統稱為人造石墨，如炭(石墨)纖維、熱解炭(石墨)、泡沫石墨等。

而狹義上的人造石墨通常是指以雜質含量較低的炭質原料(石油焦、瀝青焦等)為骨料、煤瀝青等為粘結劑，經過配料、混捏、成型、炭化(工業上稱為焙燒)和石墨化等工序制得的塊狀固體材料。其結構與理化性質與天然石墨相近，但在動力鋰離子電池負極材料的使用中，人造石墨的規整度更好，相對儲存鋰離子的量更多，且循環性能優良，只是造價高。

4、硅基負極材料：硅在常溫下可與鋰合金化，生成Li15Si4相，理論比容量高達3572mAh/g，遠高于商業化石墨理論比容量(372mAh/g)，在地殼元素中儲量豐富(26.4%，第2位)，成本低、環境友好，因而硅負極材料一直備受科研人員關注，是*潛力的下一代鋰離子電池負極材料之一。

然而，硅在充放電過程中存在嚴重的體積膨脹(約300%)，巨大的體積效應及較低的電導率限制了硅負極技術的商業化應用。為克服這些缺陷，研究者進行了大量的嘗試，采用硅碳復合化技術，利用緩沖骨架補償材料膨脹。