“无负极”锂金属电池具有高能量密度、低成本、高安全性等优势,是极具潜力的下一代高能量密度电池体系之一。但其负极沉积的金属锂具有极高的反应活性且会引起巨大的体积变化,进而导致锂枝晶生长、死锂产生与堆积、金属锂与电解液的副反应等问题,难以形成稳定的负极界面,最终加速了活性锂的消耗,引发电池失效。本文以“无负极”锂金属电池为研究对象,在仅由正极提供锂源的情况下,研究合金化对金属锂成核生长的影响,良好固体电解质界面（SEI）的可控构筑,氧化还原介质穿梭活化死锂的机制及其电位的择优匹配等问题,验证了负极界面对全电池稳定循环的重要性,主要研究内容及结论如下:（1）针对负极Cu（铜）集流体表现出疏锂性,成核过电位高,锂沉积后界面不稳定等问题,提出采用微量Au（金）修饰Cu集流体,通过Au与Li（锂）的合金化提升集流体表面亲锂性,降低成核过电位,并改善锂沉积形貌。良好的锂沉积形貌减缓了对SEI的破坏,有助于形成稳定的锂负极界面。在后续锂沉积与溶解过程中,Au的存在形式可在LixAu合金与固溶体之间转化,并长期发挥作用。将其应用在高面容量(约4 m Ah cm-2)“无负极”体系中,电池稳定循环100圈后容量保持率达到60%。（2）为了直接调控SEI以改善负极界面稳定性,提出了通过简单的热处理改性Cu集流体的方法,在改善亲锂性的同时,调控了SEI的化学组成。研究发现热处理能使Cu集流体表面形貌重构并生成Cu2O物质,提升表面亲锂性。当锂在Cu箔上沉积时,Cu2O能转化为Li2O并参与形成SEI,从而提升了负极界面稳定性。基于该集流体的“无负极”Li Fe PO4（LFP）|Cu全电池循环100圈后容量保持率达到62%。（3）通过改性集流体能提升负极界面稳定性,但无法解决电池循环过程中负极界面出现的死锂堆积导致阻抗上升,活性锂的过度消耗等问题。本章工作提出了使用Li I作为电解液添加剂的改性方法,解决死锂堆积难题。研究发现I-在循环过程中能够可逆转化为I3-,构成氧化还原介质（I-/I3-）并通过电解液在正负极之间穿梭。其中,I3-可与死锂发生化学反应,实现死锂的消除与活化,由此在电池循环过程中动态维持了界面稳定性。在Li I添加量为50 m M时,“无负极”LFP|Cu全电池循环100圈后容量保持率达到72%。但同时发现Li I添加剂会加快电池的自放电速度。（4）为了解决电解液中氧化还原介质导致的自放电问题,本章工作系统研究了氧化还原介质电位、正极材料电位、充电截止电压等与电池自放电行为之间的关系。研究发现合适氧化还原介质的电位应大于正极材料的电位,同时小于充电截止电压,此情况下能活化死锂且避免严重的自放电,由此提出用作活化死锂的氧化还原介质的普适性筛选原则。在“无负极”LFP|Cu全电池中,通过3种具有不同电位的氧化还原介质活化死锂以及相应自放电的测试证实了该原则。