鋰離子電池與二次鋰電池的最大不同在于前者用嵌鋰化合物代替金屬鋰作為電池負極，因此鋰離子電池的研究開發，很大程度上就是負極嵌鋰化合物的研究開發。
作為鋰離子電池的負極材料，所必須具備的條件是：(1) 低的電化當量；(2) 鋰離子的脫嵌容易且高度可逆；(3) Li+的擴散系數大；(4) 有較好的電子導電率；(5) 熱穩定及其電解質相容性較好，容易制成適用電極。
目前，鋰離子電池的負極材料主要有碳素材料和非碳材料兩大類，已實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球(MCMB)、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等，此外，人們也在積極研究開發非碳負極材料。