随着经济的繁荣发展和电子信息技术的稳步升级,对于更高能量密度储能体系的需求日益迫切。因此,研发新一代高比能二次电池（如锂金属电池、水系锌离子电池等）成为了科研工作者的重要任务。金属负极因其高理论比容量、低氧化还原电位和高导电性等优点受到了研究者的广泛关注。其中,锂金属负极以其高理论比容量(3860 m Ah g-1)和低氧化还原电位（-3.04 V vs.SHE）成为了研究的重点。具有高安全性、低成本以及低毒性等独特优势的水系锌离子电池体系也得到了科研工作者的青睐。然而,受限于电极极化,金属负极在充放电过程中的离子沉积/剥离反应并不均匀,容易造成枝晶生长和容量衰减。更严重的是,无限制的枝晶生长会刺穿隔膜导致电池短路,影响电池系统的稳定性和安全性。本论文基于ZIF-8衍生碳材料,通过结构设计和界面修饰复合改性策略构筑了三维复合锂/锌电极,有效减小电极极化和促进离子均匀沉积,实现了无枝晶生长的离子沉积/剥离过程。主要研究内容如下:（1）通过优化酸刻蚀处理条件调控Zn~0含量,实现了无枝晶三维锂负极Cu-3D/PC的构建。研究表明,三维集流体与多孔碳骨架修饰层的分级多孔结构可以有效引导离子均匀分布和减小局部电流密度,从而促进离子的均匀沉积;此外,经过酸刻蚀处理的低含量小尺寸锌单质颗粒作为锂离子成核位点可以有效促进离子均匀成核和致密沉积,同时避免了锂锌合金体积膨胀过程对材料结构的影响,表现出优异的循环及倍率稳定性。（2）通过优化煅烧温度调控Zn~0含量,实现了无枝晶三维锌负极Zn-3D@600的构建。研究表明在锌离子电池体系中,锌单质颗粒作为形核位点不存在锂锌合金的体积膨胀问题,更高的锌单质颗粒含量有利于促进离子均匀沉积。因此,通过优化煅烧温度提高了多孔碳骨架的Zn~0含量,显著提升了复合电极的电化学性能。此外,与二维复合电极Zn@600的对比研究也表明了单一修饰策略在长循环及大电流密度下的局限性,体现出复合改性策略在设计无枝晶负极中的重要作用。