本发明公开了一种三维复合金属锂负极及其制备方法，包括以下步骤：在氩气环境中，将金属锂板进行表面抛光处理；将抛光后的金属锂板放置在容器中，通入含有水分的氮气、二氧化氮或者二者的混合气体，使含水混合气体与金属锂板发生反应；待金属锂板冷却至室温后，将其浸泡在正硅酸四乙酯试剂中；浸泡结束后，用无尘纸擦拭干，将其在超声波搅拌真空熔炼炉熔炼，以确保未反应的正硅酸四乙酯试剂完全挥发，将该熔融的复合锂液均匀沉积在泡沫镍上，冷却后即得到三维复合金属锂负极。改善了金属锂负极界面层的结合性问题，以及降低了界面阻抗，提升了材料的离子导电率；使复合金属锂负极的使用寿命和安全性能均得到大幅度提高。