本發(fā)明提供了一種纖維素與過渡金屬碳/氮化物復合的三維集流體及其制備方法和應用，通過集流體表面和層間的極性官能團，使其成為親鋰的活性位點，在金屬沉積過程中提供成核位點，調(diào)控并誘導金屬鋰的均勻沉積，避免金屬鋰枝晶的形成。同時，利用集流體層間微球支撐的孔隙，形成類三明治結構，具有合適的層間距和孔容，可以提供更多的容納金屬的空間，實現(xiàn)高的金屬沉積量。采用上述結構的集流體的金屬二次電池，具有無粘結劑，柔性自支撐的特點。還提供了與之匹配的柔性正極材料，由纖維素與正極活性材料自組裝而成，該復合正極材料具有柔性自支撐的優(yōu)勢，無需金屬集流體，具有更高的整體比容量，為在柔性儲能器件中的應用提供可能。