本發(fā)明公開了一種聚丙烯腈包覆石墨烯復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，復(fù)合材料，其基本單元為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為碳材料，外殼為聚丙烯腈層，聚丙烯腈層為單層或多層；所述碳材料為具有石墨晶格結(jié)構(gòu)的碳材料。聚丙烯腈包覆氧化石墨烯復(fù)合材料，在實(shí)現(xiàn)將石墨烯均勻引入紡絲體系的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了聚合物對(duì)石墨烯的緊密包覆，聚丙烯腈隔絕了石墨烯之間的相互作用，減少其積聚的傾向，極大縮短二者均勻混合所需的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。而且，引入的石墨烯可以在預(yù)氧化及碳化過程中起到成核劑和模板劑的作用，獲得碳纖維更完善的石墨晶格結(jié)構(gòu)，使碳纖維的各項(xiàng)性能得到提升。