鋰電池碳負極材料主要有天然石墨、石墨化碳材料、碳納米管、無定形碳材料、氧化石墨材料。
1、天然石墨：成膜不穩定，導致不可逆容量較低，迴圈性能較差，但鱗片石墨電化學性能相對較好。
2、石墨化碳材料：McMB顆粒呈球形，表面光滑，比表面積較小，堆積密度較高，體積能量密度較大，首次嵌鋰過程中的不可逆容量損失較小。另外，其具有高度有序的層面堆積結構，有利於鋰離子從各個方向嵌入和脫出，從而解決了普通石墨類材料由於各向異性過高而引起的石墨片溶漲、塌陷，迴圈性能差，以及不能快速大電流放電等問題。
3、碳納米管（CNT）：其是由單層或多層石墨片狀結構捲曲而成一維無縫中空管，長度一般在微米級，直徑約幾個到幾百個納米，分為多壁碳納米管（MWNT）和單壁碳納米管（SWNT）兩種。碳納米管具有導電性好、機械強度高、化學性質穩定、長徑比大，比表面積大，且儲鋰容量太於372 mAh/g的優點。
4、無定形碳材料：制得方法：將小分子有機物進行催化裂解；將高分子材料直接低溫裂解；低溫處理其它碳前驅體。其微晶尺寸一般比石墨微晶小2-3個數量級，且材料中有大量納微米孔隙，所以它的鋰離子擴散係數和首次嵌/脫鋰比容量要比石墨的要大。但是，由於它的晶體化程度比較低、結構不規整，鋰離子從碳材料中嵌入、脫出時的極化較大，且材料比表面積也很大。因此，無定形碳材料的嵌、脫鋰時，沒有明顯的電壓平臺，電壓滯後明顯，且不可逆容量損失較大，首次效率較低，迴圈穩定性很差。
5、氧化石墨（Gmpijlite OxideGO）：石墨在強氧化劑的作用下被氧化，氧原子進入到石墨層間，使碳平面上的大Ⅱ鍵斷裂，並以C-oH、C=O、-COOH等官能團的形式與密實的碳平面內的碳原子結合而形成的共價鍵型石墨層間化合物。氧化石墨仍會保持著石墨的層狀結構，但石墨材料的緻密結構因氧化劑分子的插入而變得膨脹疏鬆，層間距一般大於0.6mn。
微孔的出現有利於增大不完全氧化改性石墨負極材料的儲鋰容量及增加鋰離子的進出通道。但碳平面內大Ⅱ鍵的破壞會使得GO不再具備導電性，且較多含氧官能目的出現也會導致更多的不可逆容量損失，因此，欲通過氧化方法能得到較理想的氧化石墨負極材料。
