电池创新是交通运输和能源转型的核心，新型材料和电池设计不断推动电池性能发展。随着行业逐渐摆脱使用石墨的现状，负极材料已是电池创新的最新前沿。虽然电池负极一直是迄今关注焦点，但对新型负极（如硅基负极、金属锂负极和硬碳）的关注正在增长，下一代负极可能是提高电芯能量密度的关键。

电池厂商和车企越来越多地押注于下一代负极技术，将其作为提高电池性能的关键。依赖硅、锂和硬碳的负极技术预计将在本十年开始进入电池市场，彭博新能源财经估计，与市场不逐渐减用石墨的情景相比，到2035年新技术可能取代46%的石墨需求。

诸如硅-碳复合材料之类的下一代负极将于未来几年内在高性能电芯中发挥重要作用。在需优先考虑高能量密度的情况下，例如在大型纯电动汽车中，此类负极尤其可能会被采用。

硅基负极材料的比容量可高达4,000毫安时/克(mAh/g)，是天然和人造石墨的十倍以上。正在通过减小颗粒尺寸、添加导电材料和预锂化处理来解决与硅相关的挑战，例如充放电循环过程中的体积变化。

金属锂负极的理论比容量高于硅基负极和石墨。然而，这些负极必须与更高性能的电解质匹配使用，例如混合或固态电解质，因为它们与传统的液态电解质不兼容。