Gli ossidi metallici con una struttura scheletrica inorganica stabile mostrano spesso un ciclo di vita estremamente lungo, ma a causa della loro massa molecolare relativamente elevata, la capacità specifica è generalmente bassa ed è difficile soddisfare le esigenze di commercializzazione.
La caratteristica principale dei materiali anodici organici è il basso costo e la struttura diversificata, ma ci sono ancora molti problemi, tra cui: bassa efficienza di Coulomb del primo ciclo, problemi di polarizzazione durante il ciclo, bassa conduttanza elettronica, dissoluzione delle molecole organiche negli elettroliti e così via. In generale, lo sviluppo di batterie agli ioni di sodio organiche ha un grande potenziale, ma la ricerca attuale su tali materiali è ancora agli inizi.
Il problema più grande dei materiali anodici basati sulla conversione e sulla reazione di lega è che l'enorme variazione di volume nel processo di rimozione del sodio porta alla polvere del materiale attivo, con conseguente rapido decadimento della capacità.
I materiali anodici a base di carbonio si riferiscono principalmente al carbonio amorfo (incluso carbonio duro e carbonio morbido). Attualmente, il lavoro principale si concentra sull'inibizione del decadimento della capacità nel processo del ciclo e sul miglioramento dell'efficienza del primo ciclo di coulomb. La capacità specifica del carbonio morbido e degli ossidi di grafene ridotti può essere molto elevata, ma anche la tensione di esercizio corrispondente è elevata. Pertanto, l'obiettivo della ricerca di questi materiali non è solo quello di migliorare l'efficienza del primo ciclo di coulomb, ma anche di ridurre ulteriormente la tensione di esercizio. Come si può vedere dalla Figura 3, il carbonio duro (HC) di solito ha un basso potenziale operativo e una capacità relativamente elevata e, pertanto, l'elettrodo negativo utilizzato negli attuali prodotti commerciali di batterie agli ioni di sodio è quasi tutto carbonio duro.