简介： 本发明涉及锂金属电池技术领域，提供了一种金属单原子掺杂的三维多孔碳材料及其制备方法和应用。本发明将可溶性金属盐、氮源、碳源和模板盐溶解于去离子水中，将所得混合澄清溶液冷冻干燥，得到前驱体粉末；然后通过低温退火将碳源进行碳化，金属原子和氮原子掺杂到碳材料骨架中，然后洗去模板盐，形成三维立体的多孔结构，之后通过高温退火除去材料中多余的杂质，进一步提高碳材料的性能。本发明制备的金属单原子掺杂的三维多孔碳材料比表面积高，锂亲和力强，能够缓解锂金属负极在长循环中“死锂”的生成，抑制锂枝晶生长，解决锂金属负极在循环过程中“无宿主”等问题，提高锂金属电池的循环稳定性和库伦效率。