近年来,锂金属电池由于能实现超高能量密度而受到研究者的广泛关注,具有巨大的应用前景。目前锂金属电池遇到瓶颈问题——锂枝晶生长降低库伦效率并导致电池循环性能差。针对该问题,研究者们已经在抑制锂枝晶方面开展了许多研究。例如,使用比表面积较大的三维集流体和具有亲锂性的材料,以降低金属锂沉积时的过电势,达到均匀沉积的目的。基于上述背景,本文在三维导电网络碳纳米管（CNTs）的基础上,制备了CNTs薄膜,并结合亲锂性的RuO2,制备得到RuO2@CNTs薄膜,研究金属锂在它们内部电化学沉积和溶解的行为。本文的主要内容如下:（1）以单壁碳纳米管为原料,通过抽滤制备了原始的和经过酸氧化处理的CNTs薄膜。使用醚类电解液的电池表现出最佳的循环性能（平均库伦效率为95.8%）。酸氧化处理过程中会产生大量的含氧官能团,可以增加金属锂沉积的位点,表现出比原始CNTs更低的锂形核过电势（45.0 vs.69.8 m V）,并在1 m A cm-2电流密度和1 m Ah cm-2面积容量下表现出最佳的循环性能。对电池内部增加额外的压力,可以有效改善循环稳定性。在电极表面喷涂适量的Nafion后,由于Nafion单一导通锂离子的能力,可以有效改善CNTs电极的循环性能（平均库伦效率提高到96.6%）。（2）以RuCl3作为Ru源,通过水解法将RuO2颗粒锚定在CNTs表面,抽滤制得RuO2@CNTs膜。与未负载的CNTs膜相比,负载RuO2颗粒后的CNTs膜可以有效降低锂的形核过电势（59.2 vs.69.8 m V）。在150°C和250°C热处理温度下,RuO2分别表现出非晶和晶化状态。250°C处理得到的RuO2@CNTs电极具备更低的锂形核过电势（50.0 vs.59.2 m V）和更优异的循环性能。在相同的热处理温度下,随着RuO2名义含量的增加,RuO2@CNTs电极的比表面积先增大后减小,在20 wt%名义含量时,达到最大的比表面积,同时表现出最佳的循环性能。250°C热处理20wt%名义含量的RuO2@CNTs电极在0.5 m A cm-2电流密度和0.25 m Ah cm-2面积容量下可以稳定循环1000次。