本發(fā)明公開一種硫化鈷與多級碳納米結(jié)構(gòu)復合材料及其制備方法和應用，以氮硫共摻雜的石墨烯為基體，利用金屬催化生成碳納米管的方法在石墨烯上原位生長碳納米管，管中包裹鈷顆粒，之后對鈷顆粒再進行硫化處理，生成一種硫化鈷與多級碳結(jié)構(gòu)復合的材料。該包覆結(jié)構(gòu)設計巧妙的解決過渡金屬硫化物作為鈉離子電池負極材料容量衰減的問題，有效抑制了過渡金屬硫化物顆粒的團聚效應，并且碳納米管包覆結(jié)構(gòu)有助于緩解過渡金屬硫化物顆粒的粉化效應，制備過程安全易操作；制備的硫化鈷與多級碳納米結(jié)構(gòu)復合材料可應用于鋰離子電池和鈉離子電池電極材料。