חומרים עיקריים של סוללות ליתיום

חומר אלקטרודה שלילי פחמן
חומרי האנודה המשמשים בפועל בסוללות ליתיום יון הם בעצם חומרי פחמן, כגון גרפיט מלאכותי, גרפיט טבעי, מיקרוספרות פחמן מזופאזות, קולה נפט, סיבי פחמן, פחמן שרף פירוליזה וכו'.
חומר אלקטרודה שלילי על בסיס פח
ניתן לחלק חומרי אלקטרודה שליליים על בסיס פח לשני סוגים: תחמוצת פח ותחמוצת מרוכבת על בסיס פח. תחמוצות מתייחסות לתחמוצות של פח מתכת ערכיות שונות. אין מוצרים מסחריים.
ניטרידים
אין מוצרים מסחריים.
שיעור סגסוגת
אין מוצרים מסחריים, לרבות סגסוגות מבוססות פח, סגסוגות מבוססות סיליקון, סגסוגות מבוססות גרמניום, סגסוגות מבוססות אלומיניום, סגסוגות מבוססות אנטימון, סגסוגות מבוססות מגנזיום וסגסוגות אחרות.
ננומטרי
חומרי ננו-צינור פחמן וסגסוגת ננו.
ננו אוקסיד
על פי מגמות הפיתוח האחרונות בשוק בתעשיית האנרגיה החדשה של סוללות ליתיום בשנת 2009, חברות רבות החלו להשתמש בתחמוצת ננו טיטניום וננו תחמוצת סיליקון כדי להוסיף לננו-שפופרות גרפיט, תחמוצת בדיל ופחמן מסורתיות, תוך שיפור ניכר ביכולת הטעינה והפריקה. מספר זמני טעינה ופריקה של סוללות ליתיום.