本发明公开了一种三维亲锂碳界面修饰的铜基集流体及其制备方法和应用，属于电化学能源技术领域。制备方法包括如下步骤：以铜基底为模板，加入醛类化合物和酚类化合物，在氨水和乙醇的混合溶液中聚合反应，然后在还原性气氛中热解；其中，铜基底的表面覆盖有纳米结构氢氧化铜阵列。本发明提供的铜基集流体可有效均化锂离子流并提高集流体的亲锂性，实现了集流体微观结构设计与界面修饰协同调控锂沉积来提升锂金属电池循环稳定性，所制得的铜基集流体材料形貌均一、微观结构可控，在储能、催化和吸附等方面具有广阔的应用前景，在锂金属电池体系特别是新型无负极锂电池中调控锂沉积方面具有潜在的应用价值。