本發(fā)明涉及一種高能量密度鋰電池電芯及其制備方法，其包括如下步驟：步驟S1，提供固態(tài)電解質(zhì)，并提供一襯底，在襯底的一面上采用脈沖激光沉積固態(tài)電解質(zhì)作為界面修飾層；步驟S2，在界面修飾層上，采用真空蒸鍍的方式，共蒸發(fā)復(fù)合金屬鋰負(fù)極；步驟S3，在復(fù)合金屬鋰負(fù)極上，真空蒸鍍金屬銅集流體；步驟S4，在襯底的另一面上采用脈沖激光共積沉復(fù)合正極，復(fù)合正極面積與復(fù)合金屬鋰負(fù)極面積相等；及步驟S5,在復(fù)合正極上，蒸鍍金屬鋁集流體，其中金屬鋁集流體的面積與金屬銅集流體面積相等。本發(fā)明方法制備鋰電池電芯，技術(shù)可靠，方式簡便，易于控制，并且能有效的提高電芯的能量密度和長期循環(huán)穩(wěn)定性。