简介： 本发明提供了一种三维石墨烯‑C₃N₄复合材料及其制备方法和应用、半电池，属于锂离子电池技术领域。本发明使用三维石墨烯骨架作为三维锂金属电极基底，使用双氰胺作为合成C₃N₄的前驱体，通过冷冻干燥‑煅烧的方法，在氧化石墨烯还原的同时，在其表面原位生长一层C₃N₄薄膜，构成石墨烯‑C₃N₄异质结界面。原生长的方式使C₃N₄层与石墨烯基底之间实现了牢固的结合，提高稳定性；同时C₃N₄层特有的孔道结构能够保证Li离子的快速穿过，能够作为性能优异的人工SEI层，改善锂金属负极的界面稳定性，提高电化学性能。