随着工业化的大力发展,低能量密度的传统锂离子电池已无法满足人们日益增长的物质需求。锂金属电池（LMB）由于锂金属具有超高的理论容量（3860 m A h/g）和较低的电化学电势（相对于标准氢电极为-3.04 V）,被认为是下一代储能器件的最佳选择。然而,锂金属电池的实际应用受到了锂枝晶的生长和锂负极体积变化等问题的限制。为解决金属锂负极的一些问题,本论文开展了如下工作:（一）镍纳米颗粒改性的基底对金属锂负极的性能研究针对金属锂负极枝晶生长和循环过程中体积变化大等问题,本章采用金属纳米化策略,获得了镍纳米颗粒修饰的碳纤维（CFs/Ni NPs）来提高金属锂负极的循环稳定性。镍纳米颗粒降低了金属锂的成核过电位,诱导金属锂的非枝晶状均匀沉积。由此制备的复合锂负极,在锂-锂对称电池中,0.5 m A/cm²的电流密度下,可以稳定循环约2000 h,呈现出低于20 m V的极化电压。基于此复合负极,与Li Fe PO₄正极匹配构筑的全电池,在面积容量高到3 m A h/cm²,0.5 C的电流密度下可以稳定循环约330圈,容量保持率约为91.7%。（二）金属纳米颗粒对熔融锂浸润性的影响和机理研究针对基底对熔融锂差的浸润性和不稳定的界面接触等问题,在上一章金属纳米颗粒对电化学性能的改善以及润湿行为的基础上,本章进一步利用金属纳米化策略在基底表面获得不同的金属纳米颗粒（Ni NPs、Cu NPs、Fe NPs）来调节基底材料对熔融锂的浸润性,研究金属纳米颗粒对熔融锂浸润性的影响和机理。与纯基底,镍箔和泡沫镍相比,具有镍纳米颗粒修饰的基底明显改善了对熔融锂的润湿性,同时提高了金属锂负极的循环稳定性。这是由于基底表面的金属纳米颗粒导致表面能的减少和拉普拉斯压力的产生,二者共同作用提高了熔融锂的浸润性,实现了无树枝状的锂沉积。