自从佐藤推测在多孔碳中形成李2分子以解释其高锂存储能力以来，碳纳米孢子中金属锂存储的争议从未停止。在此，我们成功地实现了碳纳米管（CNT）腔中的锂金属储存，并直接通过低温透射电子显微镜（Cryo-Tem）直接观察到金属锂。通过实验表征和理论计算，我们认识到锂离子插入到石墨结构中的能力，以及CNT腔中锂的铁碳化物的能力对于锂的形成至关重要。这些发现将为微型/纳米孔或其他材料的微孔或腔内的金属存储开辟新的大门，并激发改善二级金属电池中金属沉积的新策略。