本发明公开了一种基于钝化膜改善高温循环储能的电化学储能装置，所述的钝化膜从下至上依次包括基底层、导热层以及抗腐蚀层；所述的基底层包括碳纤维增强多孔氮化硅；所述的导热层包括多层石墨烯与单晶铜的组合物；所述的抗腐蚀层包括氟化钙。所述的氟化钙以纳米晶形式存在，纳米晶氟化钙的平均粒径为50nm～200nm。通过对各膜层的结构进行优化设置，能有效提升装置在高温循环工况下的性能，延长使用寿命。通过本发明的制备方法，可实现简便可靠的生产流程，适合大规模工业生产。