此前，產(chǎn)業(yè)化前景的新一代鋰電池非碳類負極材料包括鈦酸鋰（LTO）、硅碳復(fù)合材料、硅合金材料、過渡金屬氧化物四種。
鈦酸鋰負極材料
鈦酸鋰具有良好循環(huán)性能、極佳倍率性能和安全性能的優(yōu)點，但其也因為嵌鋰電位過高而導(dǎo)致電池體系能量密度下降，所以該種電池適用于一些比能量密度要求不高的領(lǐng)域，如混合動力汽車上。
為了彌補LTO負極材料的不足，可以用納米化并包碳的技術(shù)進行優(yōu)化，使得鈦酸鋰電池的體積能量密度有以石墨為負極的電池的60%。除了上述缺陷外，制約LTO的產(chǎn)業(yè)化還有兩個問題：一成本較高，二是電池在循環(huán)過程中會產(chǎn)生氣體，帶來較大的安全隱患。
球形硅碳復(fù)合負極材料
球形硅碳復(fù)合負極材料，是以球形人造或天然石墨為基底，在石墨表面釘扎一層硅納米顆粒（一般小于100nm），再在其外表包覆一層無定形碳。這種多層“core-she11”結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：1、能保證硅納米顆粒釘扎在石墨表面上良好電接觸；2、硅的體積膨脹由石墨和無定形包覆層共同承擔(dān)，這樣就減小了在脫嵌鋰過程中所受應(yīng)力，體積變化減小，延長了使用時間。
缺點：1、安全性和倍率性能較差，兩相分離的合金材料很難實現(xiàn)鋰離子在其間快速遷移，另外在大倍率充放電情況下必然會損失較大容量并且?guī)戆踩[患。2、納米Si價格昂貴，特別是晶粒尺寸小于50nm的納米硅，這使得制備硅碳復(fù)合負極材料成本非常高。3、硅碳負極材料的庫倫效率較低，跟電解液的兼容性需要進一步改進，而且循環(huán)性還有待提高。
合金負極材料
3M的Si-Fe-M合金：其成本比Sn-Co-C的低，振實密度也較高，使用LPPA粘結(jié)劑可以達到700mAh/g多的可逆容量，循環(huán)達300次，但該材料的首次效率較低不到85%。
NexelionTMSn-Co-C合金負極材料：可使每單位體積的能量密度提高30%。
過渡金屬氧化物
較早的過渡金屬氧化物有一氧化錫（Sn0）、Sn02、二氧化鎢（WO2）、二氧化鉬（MoO2）等，它們的嵌鋰機理不盡相同，但都具有較高的理論比容量。
過渡金屬氧化物負極材料在第一周放電過程中，氧化物的表面會生成一層SEI膜，能有效阻止溶劑分子的通過，但鋰離子卻可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出。SEI膜對負極材料會產(chǎn)生保護作用，使材料結(jié)構(gòu)不容易崩塌，增加電極材料的循環(huán)壽命。
