本发明公开了一种三维有机框架复合材料的制备方法、锂金属负极及电池。所述制备方法包括：在集流体表面构建由高分子聚合物纳米纤维形成的三维网络结构；提供含锂快离子导体、粘结剂以及可选择的亲锂性添加剂的多种浆料，其中各浆料内的亲锂性添加剂含量不同，并将多种浆料按亲锂性添加剂递减的顺序依次喷涂或刷涂在三维网络结构上，形成由多层亲锂性添加剂含量沿远离集流体的方向递减的复合亚层所构成的复合材料层。本发明提供的制备方法过程简单，无需多步堆积成膜，显著地降低了三维复合锂金属负极的制备成本；并且，由前述方法制得的有机框架复合材料所构成的锂金属电池具有高使用寿命、低内阻以及高循环性能的优点。