Les oxydes métalliques avec une structure squelettique inorganique stable présentent souvent une durée de vie extrêmement longue, mais en raison de leur masse moléculaire relativement élevée, la capacité spécifique est généralement faible et il est difficile de répondre aux besoins de commercialisation.
Les matériaux anodiques organiques se caractérisent principalement par leur faible coût et leur structure diversifiée, mais de nombreux problèmes subsistent, notamment : faible rendement de la première boucle de Coulomb, problèmes de polarisation pendant le cyclage, faible conductivité électronique, dissolution des molécules organiques dans les électrolytes, etc. En général, le développement des batteries organiques à ions sodium présente un grand potentiel, mais les recherches actuelles sur ces matériaux en sont encore à leurs balbutiements.
Le plus gros problème des matériaux d'anode basés sur la réaction de conversion et d'alliage est que l'énorme changement de volume dans le processus d'élimination du sodium conduit à la poudre du matériau actif, entraînant une dégradation rapide de la capacité.
Les matériaux d'anode à base de carbone se réfèrent principalement au carbone amorphe (y compris le carbone dur et le carbone mou). À l'heure actuelle, les principaux travaux se concentrent sur l'inhibition de la décroissance de capacité dans le processus de cycle et l'amélioration de l'efficacité du coulomb de la première boucle. La capacité spécifique du carbone mou et des oxydes de graphène réduits peut être très élevée, mais la tension de fonctionnement correspondante est également élevée. Par conséquent, l'objectif de recherche de ces matériaux n'est pas seulement d'améliorer l'efficacité du coulomb de la première boucle, mais également de réduire davantage la tension de fonctionnement. Comme le montre la figure 3, le carbone dur (HC) a généralement un faible potentiel de fonctionnement et une capacité relativement élevée, et par conséquent, l'électrode négative utilisée dans les produits commerciaux actuels de batteries sodium-ion est presque entièrement en carbone dur.