本发明提出了一种三维亲锂框架复合材料及其制备方法和应用，属于电池能源的技术领域，用以解决碳材料电极表面易形成锂枝晶导致电池的循环寿命低的技术问题。三维亲锂框架复合材料的制备方法包括以下步骤：将碳纤维框架浸入酸中进行表面氧化和亲水化改性，浸入到包括锌盐和有机配体的混合溶液中进行溶液浸渍反应，在无氧气氛下进行碳化，随后进行氧化或硒化，得到三维亲锂框架复合材料。本发明复合材料引入的锌基金属有机框架可以提高复合材料的亲锂性，能够在锂金属沉积的过程中起到调控作用，使锂金属均匀沉积，可避免锂枝晶的生长。且该复合材料能有效缓解锂金属的体积膨胀的问题，并降低局部电流密度，提高了电池的循环寿命。