锂离子电池的负极是将负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混和制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。目前，锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金，以及纳米负极材料等。
碳负极材料的发展；在锂电池中，以金属锂为负极时，电解液与锂反应，在金属锂表面形成锂膜，导致锂枝晶生长，易引起电池内部短路和电池爆炸。20世纪80年代，人们发现锂在碳材料中的嵌人反应的电位接近锂的电位，并不容易与有机溶剂反应，有很好的循环性能。使用碳材料作负极，充放电时，在固相内的锂发生嵌入—脱嵌反应。
负极碳材料的热力学稳定状态为该碳材料处于放电状态。发现碳材料可以嵌入金属的研究始于1926年。当时，Fredeshagen和Cadengach合成了K，Rb，Cs等碱金属嵌入化合物(GICs)。20世纪50年代中期，Herold合成了I．i-GICs。70年代，Besenhard等研究了石墨在芳香族溶剂碱金属盐溶液中的还原性，发现金属锂可电化学嵌入到石墨中，在lAClO-／DME中的循环伏安曲线的可逆还原峰比金属锂的还原峰更负，石墨的还原伴随石墨结构的膨胀和宏观结构的解体。1989年，Kahno讨论了高聚物热分解产物及碳纤维的表面积与锂容量的关系。
1991年，日本sony公司用聚糠醇树脂(PFA，PolyfarfuryAlcoh01)热解炭(硬碳)作负极制成了充电锂电池，该电池的开路电压和充放电曲线。在充放电过程中电压平台范围宽，锂嵌入天然石墨的氧化—还原电位接近金属锂，使电池具有高的比能量，天然石墨在PC，BC以及含PC或UC的混合溶剂中，由于在1，0V时产生气体，导致无法充电，但是在EC，EC／PC，EC／BC，EC／DEC溶剂的电解液体系中，石墨材料的充放电循环比较好。碳负极对锂离子电池的性能有重要影响，常用的正负极材料组合。从提高电池性能出发，选用的碳负极材料应符合以下要求；
1、锂贮存量高；
2、锂在碳中的嵌入一脱嵌反应快，即锂离子在固相内的扩散数大，在电极／电解液界面的移动阻抗小；
3、锂离子在电极材料中的存在状态稳定；
4、在电池的充放电循环中，碳负极材料体积变化小；
5、电子导电性高；
6、碳材料在电解溶液中不溶解。
