本发明提出了锂金属复合电极及其制备方法、锂离子电池。该锂金属复合电极包括:碳纸;亲锂层,覆盖碳纸的空隙的表面;金属锂,填充在碳纸的空隙内。本发明所提出的锂金属复合电极,其支撑结构选择多空隙的碳纸,碳纸的空隙表面包覆一层亲锂层可赋予支撑结构的表面亲锂性能,从而降低金属锂的成核过电势,在充放电过程中可有效地诱导金属锂在碳纸上均匀成核,进而减少了在充放电过程中锂枝晶的产生,并且,金属锂均匀地分布在碳纸的空隙中可显著地减轻其在充放电过程中的体积膨胀问题,同时,三维多空隙结构的碳纸具有较高的比表面积,增加锂金属的有效接触面积,进而提高锂金属复合电极的比容量。
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