סוללת ליתיום חומרים עיקריים

חומרי אלקטרודה שליליים בפחמן
חומרי האלקטרודה השליליים המשמשים בפועל בסוללות ליתיום-יון הם בעצם חומרי פחמן, כגון גרפיט מלאכותי, גרפיט טבעי, מיקרוספירות פחמן מזופאזות, קולה נפט, סיבי פחמן, פחמן שרף פירוליטי וכו'.
חומרים על בסיס פח אלקטרודות שליליות
ניתן לחלק חומרי אלקטרודה שליליים על בסיס פח לשני סוגים: תחמוצת פח ותחמוצת מרוכבת על בסיס פח. תחמוצת מתייחסת לתחמוצת של מצבי ערכיות שונים של פח מתכת. אין מוצרים מסחריים.
ניטרידים
אין מוצרים מסחריים.
סגסוגות
כולל סגסוגות על בסיס בדיל, סגסוגות על בסיס סיליקון, סגסוגות על בסיס גרמניום, סגסוגות על בסיס אלומיניום, סגסוגות על בסיס אנטימון, סגסוגות על בסיס מגנזיום וסגסוגות אחרות, ואין מוצרים מסחריים.
בקנה מידה ננו
צינורות ננו פחמן, חומרים מסגסוגת ננו.
תחמוצות ננו
על פי מגמות הפיתוח האחרונות בשוק של תעשיית האנרגיה החדשה של סוללות ליתיום בשנת 2009, חברות רבות החלו להשתמש בתחמוצת ננו טיטניום ובתחמוצת ננו סיליקון כדי להוסיף לצינורות הגרפיט, תחמוצת הפח והננו פחמן המסורתיים, מה שמשפר מאוד את הטעינה קיבולת פריקה וזמני טעינה ופריקה של סוללות ליתיום.