本发明公开了一种用于锂离子电池的三维多孔涂层及其制备和应用，按质量百分比计，所述三维多孔涂层包括如下组分：三维多孔微粉55‑70%、粘结剂20‑40%和气体吸收剂5‑10%，所述气体吸收剂为活性氧吸收剂或还原性气体吸收剂。本发明通过三维多孔微粉来形成具有三维骨架结构的功能涂层，三维多孔微粉所具有的高比表面积、高孔隙率、低密度、低导热率的特点，在为气体吸收剂提供可靠依附点位的同时，能够在不影响锂离子电池能量密度、离子传输通路以及内阻的情况下，吸收由正极产生的氧化性气体，并起到一定的阻热、绝热作用，从整体上综合解决了锂离子热失控的问题，极大地提高了锂离子电池的安全性。