負極材料基本都是石墨，鈦酸鋰發展的不錯。
“鋰電池”是以鋰金屬或鋰合金為負極材料，采用非水電解液的電池。1912鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。70年代，M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池。由於金屬鋰的化學特性非常活潑，金屬鋰的加工、保存和使用對環境的要求非常高。