目前非类石墨碳负极材料主要分为软碳和硬碳，没有明显的表面衍射峰，均为非晶结构，由石墨微晶和非晶区组成。无定形区有大量的微孔，微孔可以作为可逆的储锂仓库。在合适的热处理条件下，可逆容量大于372mAh/g，有的甚至超过1000 mAh/g
软碳
软碳，即易石墨化碳，是指在2000℃以上的高温下可以石墨化的无定形碳。结晶度低，晶粒尺寸小，晶面间距大，与电解质相容性好。首次充放电不可逆容量高，输出电压低，没有明显的充放电平台电位。常见的软碳包括石油焦和针状焦。软碳不是直接用作负极材料，而是作为制造人造石墨的原料，或者作为涂层材料，可以改为天然石墨、合金等负极材料。硬碳
硬碳又称难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳，在3000℃时难以石墨化。硬碳包括树脂碳、有机聚合物热解碳和炭黑。聚糠醇树脂碳已被日本索尼公司用作锂离子负极材料，比容量可达400 mAh/g，其适当的晶面间距有利于锂的嵌入而不会引起明显的结构膨胀，具有良好的充放电循环性能。
硬碳的SEM图锂嵌在无定形碳材料中，先嵌在石墨微晶中，再嵌进石墨微晶的微孔中。在脱嵌过程中，锂首先从石墨微晶中嵌入和脱嵌，然后微孔中的锂通过石墨微晶嵌入和脱嵌，因此锂嵌入和脱嵌过程中存在电压滞后现象。
不经过高温处理，碳材料中仍然存在缺陷结构，嵌锂时锂与这些结构发生反应，导致首次充放电效率低。此外，缺陷结构在循环期间不稳定，并且容量随着循环而降低。
