Τα οξείδια μετάλλων με σταθερή ανόργανη δομή σκελετού συχνά παρουσιάζουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής, αλλά λόγω της σχετικά υψηλής μοριακής τους μάζας, η ειδική χωρητικότητα είναι γενικά χαμηλή και είναι δύσκολο να καλυφθούν οι ανάγκες εμπορευματοποίησης.
Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό των οργανικών υλικών ανόδου είναι το χαμηλό κόστος και η ποικιλόμορφη δομή, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά προβλήματα, όπως: χαμηλή απόδοση κουλόμπ πρώτου βρόχου, προβλήματα πόλωσης κατά τη διάρκεια του κύκλου, χαμηλή αγωγιμότητα ηλεκτρονίων, διάλυση οργανικών μορίων σε ηλεκτρολύτες και ούτω καθεξής. Σε γενικές γραμμές, η ανάπτυξη μπαταριών οργανικών ιόντων νατρίου έχει μεγάλες δυνατότητες, αλλά η τρέχουσα έρευνα για τέτοια υλικά βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο.
Το μεγαλύτερο πρόβλημα των υλικών ανόδου που βασίζονται στην αντίδραση μετατροπής και κράματος είναι ότι η τεράστια αλλαγή όγκου στη διαδικασία αφαίρεσης νατρίου οδηγεί στη σκόνη του ενεργού υλικού, με αποτέλεσμα την ταχεία αποσύνθεση της χωρητικότητας.
Τα υλικά ανόδου με βάση τον άνθρακα αναφέρονται κυρίως σε άμορφο άνθρακα (συμπεριλαμβανομένου του σκληρού άνθρακα και του μαλακού άνθρακα). Προς το παρόν, η κύρια εργασία επικεντρώνεται στην αναστολή της μείωσης της χωρητικότητας στη διαδικασία του κύκλου και στη βελτίωση της απόδοσης του πρώτου βρόχου coulomb. Η ειδική χωρητικότητα του μαλακού άνθρακα και των ανηγμένων οξειδίων του γραφενίου μπορεί να είναι πολύ υψηλή, αλλά η αντίστοιχη τάση λειτουργίας είναι επίσης υψηλή. Επομένως, η ερευνητική εστίαση αυτών των υλικών δεν είναι μόνο η βελτίωση της απόδοσης του πρώτου βρόχου κουλόμπ, αλλά και η περαιτέρω μείωση της τάσης λειτουργίας. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 3, ο σκληρός άνθρακας (HC) έχει συνήθως χαμηλό δυναμικό λειτουργίας και σχετικά υψηλή χωρητικότητα, και επομένως, το αρνητικό ηλεκτρόδιο που χρησιμοποιείται στα τρέχοντα εμπορικά προϊόντα μπαταριών ιόντων νατρίου είναι σχεδόν όλος ο σκληρός άνθρακας.