Dieser Überblick behandelt die wichtigsten technologischen Entwicklungen und wissenschaftlichen Herausforderungen für eine breite Palette von Li-Ionen-Batterie-Elektroden. Anhand von Periodentabellen und Potenzial-/Kapazitätsdiagrammen werden viele Familien geeigneter Materialien verglichen. Leistungsmerkmale, derzeitige Beschränkungen und jüngste Durchbrüche bei der Entwicklung kommerzieller Interkalationsmaterialien wie Lithium-Kobalt-Oxid (LCO), Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NCM), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA), Lithium-Eisen-Phosphat (LFP), Lithium-Titan-Oxid (LTO) und andere werden mit denen von Konversionsmaterialien wie Legierungsanoden (Si, Ge, Sn, etc.), Chalkogenide (S, Se, Te) und Metallhalogenide (F, Cl, Br, I). Neue Polyanion-Kathodenmaterialien werden ebenfalls diskutiert. Für jede Art von Elektrodenmaterial werden die Kosten, die Häufigkeit, die Sicherheit, der Li- und Elektronentransport, die volumetrische Ausdehnung, die Materialauflösung und die Oberflächenreaktionen beschrieben. Es werden sowohl allgemeine als auch spezifische Strategien zur Bewältigung der aktuellen Herausforderungen behandelt und kategorisiert.