本發(fā)明公開了一種高能量密度鋰離子電池電芯及其制備方法。該電芯包括基體層、復(fù)合正極層、復(fù)合隔膜層、復(fù)合負(fù)極層，隔離層以及正/負(fù)極集電區(qū)；復(fù)合隔膜層中摻雜有鋰快離子導(dǎo)體，提高了電芯的離子電導(dǎo)率，同時(shí)又具有較好的熱穩(wěn)定性和抗刺穿強(qiáng)度，提高了電池的安全性；復(fù)合正/負(fù)極層采用正/負(fù)極活性層-導(dǎo)電層-正/負(fù)極活性層三層夾心結(jié)構(gòu)，其中的導(dǎo)電層采用碳纖維、碳納米管等導(dǎo)電纖維交錯(cuò)排列，既增強(qiáng)了涂層強(qiáng)度，防止涂層交界處斷裂，又增加了涂層的導(dǎo)電性。本發(fā)明同時(shí)使用了噴涂技術(shù)、新型集流技術(shù)以及鋰快離子導(dǎo)體材料，三者的有機(jī)結(jié)合能夠?qū)㈦娦镜哪芰棵芏?、充放電倍率性大大改善以及降低制備成本，且工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。