对高能量密度锂电池日益增长的需求促使人们对研发更高比容量的电极材料展开了广泛的研究。其中,锂金属由于具有超高的比容量（3860 mAhg-1）和最低的电化学势（-3.04V vs SHE）而被认为是锂电池负极材料的最终目标。然而,锂金属负极在充放电循环过程中,面临不可控的锂枝晶生长、锂金属与电解液之间副反应的不断发生以及巨大的体积变化等严峻挑战,严重地阻碍了其商业化发展进程。因此,对锂金属负极的改性研究成为人们关注的热点。在本论文研究工作中,以调控优化电解液组分为研究思路,引入一种新型氟代碳酸酯溶剂（乙基-2,2,2-三氟乙基碳酸酯,ethyl-（2,2,2-trifluoroethyl）carbonate,ETFEC）作为电解液共溶剂以改善锂金属负极的电化学性能。首先,理论计算结果表明ETFEC溶剂具有低于碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）的LUMO值,意味着ETFEC分子会优先得到电子,从而在锂金属表面发生还原分解并成膜。Li‖Cu电池测试结果表明,当ETFEC完全替代DEC作为电解液共溶剂时的电解液(1 M LiFSI/EC-ETFEC（体积比3:7）（记为1 M-70%ETFEC）对锂金属负极的循环性能改善效果最佳。综合EIS、SEM和XPS的表征结果表明,在1 M-70%ETFEC电解液中,锂金属负极表面能够形成富含LiF的高锂离子电导以及稳定的SEI膜,从而调控得到均匀致密的锂沉积,并有效地抑制了锂金属与电解液之间副反应的持续发生。相比于基准电解液,锂金属负极能在1 M-70%ETFEC中实现更加稳定的电化学性能。接着,基于以上实验结论,通过添加高浓度双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）盐对前期改性的电解液配方进行进一步的优化。基于Li‖Cu电池测试结果,当LiFSI浓度提升至5M时（记为5 M-70%ETFEC）,电池的循环库伦效率达到最佳。结合XPS、EIS、SS-NMR、EDS mapping、SEM及原位光学显微镜表征结果发现,在5 M-70%ETFEC电解液中,锂金属负极表面形成富含LiF和无机含硫化合物的SEI膜,其表现出高离子电导、组成均匀和稳定的性质。该SEI膜有效地抑制了循环过程中严重的副反应和锂枝晶的形成,以及几乎无死锂生成。基于该电解液的Li‖Cu电池能实现99.1%的超高锂沉积/溶出库伦效率,同时在Li‖LiFePO4全电池体系中,即使在有限锂源（5 mAh cm-2）的条件下,也发挥出优异的循环性能。最后,我们采用简单的热熔融法成功制备了组成均匀的Li13In3·nLi（n=86.3,36.6）复合负极材料。研究发现,Li13In3·36.6Li复合负极在脱锂后会暴露出一个均匀的颗粒框架。当其与石榴石型固态电解质Li6.75La3Zr1.75W0.25O12（LLZWO）结合时,Li13In3·36.6Li复合负极得到了较纯锂金属负极更加稳定的锂沉积/溶出性能。这可能是由于Li13In3·36.6Li复合负极中的颗粒框架能有效地控制锂沉积/溶出过程的体积变化,从而改善了固态电解质与电极间的电接触性。