近年来,便携式电子设备和电动汽车等的迅猛发展对储能设备的能量密度提出越来越高的要求,同时柔性可穿戴电子设备也日趋成熟,对大容量、高稳定性、可弯折的储能设备的需求愈加强烈。传统锂离子电池已无法满足上述需求。金属锂负极由于具有最高的理论容量(3860m Ah g^-1或2061 m Ah cm^-3)和最低的电化学势（相对于标准氢电极为–3.04 V）而受到研究者的关注。然而由于锂金属负极在充放电过程中易生长锂枝晶,导致锂负极库伦效率低、循环稳定性差。针对以上问题,本文设计了一种碳纳米管（CNT）制备的三维框架用以稳定金属锂沉积,抑制锂金属负极枝晶生长和体积膨胀,同时对该电极在柔性电池方面的应用进行了探索;并通过对CNT进行亲锂性修饰进一步提升了锂负极的循环稳定性和倍率性能。主要研究内容如下:（1）使用碳纳米管薄膜（CNT薄膜）作为集流体诱导金属锂在其上的均匀沉积,制备出无枝晶锂金属负极。单壁碳纳米管（SWCNT）良好的机械性能和导电性使得所构建的三维骨架网络可有效增大电极的表面积、促进电子传导、均质化锂离子通量、容纳巨大体积变化,从而抑制锂枝晶的产生。该锂金属负极组装成的软包电池经不同角度多次弯折时,仍保持电压及容量稳定。（2）基于不同一维纳米结构基元,深入研究了三维基底亲锂性及导电性对锂沉积行为的影响,利用ZnO修饰提高CNT亲锂性,制备出具有高稳定性、优异倍率性能的复合锂负极。在发现亲锂但不导电的MnO₂薄膜体系不适于构建无枝晶金属锂负极后,利用原位生长于CNT管壁上的ZnO颗粒及其与锂的反应产物提升CNT的亲锂性。这使得CNT表面锂成核过电势降低,金属锂更均匀填充在CNT薄膜内部。这一策略在上个工作的基础上进一步稳定了金属锂的沉积/脱出行为,可在长循环过程中保持较高库伦效率。另外,ZnO通过水热法合成,其尺寸及沉积量方便调控,具有较强的实用性。综上,我们认为CNT作为骨架网络可用以均匀沉积金属锂且保持自支撑特性,有望制备成柔性自支撑锂金属负极。若对CNT加以修饰提升亲锂性,可利用体系导电性、亲锂性的协同作用提高锂的利用效率,制备更为高效稳定的金属锂负极。