绿色能源的飞速发展对储能装置提出了更高的要求。锂离子电池由于其使用寿命长等众多优点被广泛认可,成为最为主流的储能设备。但在可预见的未来里,锂离子电池的能量密度将达到其极限,无法满足对于更高能量密度的储能设备的需求,因此寻求更优异的材料以实现更高能量密度的电池迫在眉睫。锂金属拥有高达3860 mAh g-1的理论比容量,同时拥有-3.04 V的最低电化学电位,这使得锂金属成为了最为理想的负极材料。然而在电池的持续充放电过程中,不可控的锂枝晶生长成为了锂金属电池实际应用中最为棘手的问题。锂枝晶的产生不仅会导致电池的循环寿命变短,库伦效率降低,严重的甚至会带来短路等安全隐患,这使得锂金属电池无法得以商业化。因此,寻找一种抑制锂枝晶,从而提高锂金属电池安全性和循环稳定性的方法极具研究价值和实际意义。针对于金属锂负极枝晶的问题,本文分别采用了锂金属表面改性和隔膜涂覆两种方法,以两种思路对锂枝晶进行抑制,从而提高锂金属电池的电化学性能和安全性能。具体研究内容如下:（1）研究了基于SnI2界面改性用于全固态锂金属电池抑制锂枝晶。将SnI2用于锂金属负极的表面改性,在锂金属表面原位生成了由Sn和LiI组成的离子/电子双导电层保护层。该保护层为锂离子的沉积提供了更多的形核位点,使得电流分布更加均匀,促进了锂离子的均匀沉积,从而抑制了枝晶的生成。同时使用了 PEO基全固态电解质,更进一步提升了电池的安全性能。改性的金属锂负极在对称电池和LiFePO4全电池中表现出更好的循环稳定性,同时其循环后锂片的表面形貌也更为致密均匀。该方法对于其他金属负极枝晶的抑制同样提供了思路。（2）研究了基于多层的TiO2改性隔膜用于抑制锂枝晶。制备了层叠状结构的锐钛矿型TiO2,并将其作为功能材料喷涂在PE隔膜表面以制备TiO2复合隔膜。该涂层不仅提高了隔膜对于电解液的润湿性和热稳定性,同时降低了锂离子的成核势垒。也减少了副反应的产生,进而抑制了锂枝晶的生成。在碳酸酯类电解液中,复合隔膜所组成的对称电池和LiNi0.5Mn1.5O4全电池展示出改善的性能,同时电池循环后锂片表面没有明显的枝晶生成。此外,此改性方法全程在空气中进行,无需特殊气氛保护,这更加有利于产业化。