为了减少锂金属的使用和电池的安全隐患,在集流体上制备Li薄膜负极甚至“无Li”负极受到越来越多的关注。然而,集流体的疏锂性和固态电解质界面相（Solid-electrolyte interphase,SEI）的不均一性与不稳定性可以促进锂枝晶生长,并引起库伦效率低下等问题,成为制约锂薄膜/无锂负极发展的障碍之二。因此,为解决以上锂金属负极的应用挑战,应同时把握电极两侧的双重界面问题,在构建集流体亲锂界面层的基础之上,调控形成刚柔兼具的稳健SEI,以获得循环稳定性好且安全的锂负极。本论文从铜集流体表面结构与锂沉积的最初始成核-生长行为出发,以铜-锂之间的晶格匹配性为全新视角,运用两种极简便的电化学调控方案及其联合,原位进行铜集流体亲锂性界面层与稳定SEI的双重设计,提高无锂负极的库伦效率和循环稳定性。具体研究内容如下:（1）新型亲锂铜集流体的设计。从Li与Cu的晶格匹配性出发,通过密度泛函理论（DFT）计算与循环伏安技术（CV）表征,论证了 Cu（100）面是与Li（110）面晶格匹配最合适的晶面取向,并提出了 Li在Cu上的沉积模型。尝试方波电位-氧化还原循环（ORC）和电抛光-沉积两种电化学方法实现（100）取向的晶面择优。研究发现,（100）择优的Cu表面在不同电流密度下均具有较小的成核与生长过电位,各种构型的铜集流体表面在（100）晶面择优后均表现出显著改善的表面亲Li性,具备良好的Li润湿行为,促使Li沉积在大大减小的成核势垒下进行,有利于在集流体表面的整个区域均匀生长与致密沉积。在二维平面基底,可以获得大范围平整的锂薄层电极;而在三维结构基底,Li金属可以均匀且完全覆盖在主体骨架上,形成Cu@Li复合负极（即三维薄膜锂负极）。（2）集流体表面优质SEI的构筑。针对性优化集流体上构建超薄超光滑（USUT）SEI的方法,在平整锂薄层电极和三维Cu@Li复合负极的基础之上,发展了在铜集流体表面制备优质SEI的方法,为无锂负极的低成本构建和长期稳定性提供有力支撑。研究发现,（100）择优协同USUTSEI的双重界面层设计,可以进一步促进Li的均匀成核和平滑生长,改善金属Li的沉积行为,由此构建了厚达25 μm的光滑Li薄膜电极与三维Cu@Li复合负极,充分利用集流体表面和内层活性空间。（100）择优的Cu集流体表面（实现Li均匀致密沉积）和USUT SEI（稳定锂金属-电解液界面层）协同提升锂负极的循环稳定性,使Li沉积/溶出始终在一种相对稳定的状态下进行,锂沉积层的形貌和厚度延续锂沉积层最初形态,由此所制备的无锂负极、锂薄膜负极半电池乃至全电池均表现出绝对领先的电化学性能。