本發(fā)明屬于儲能器件領(lǐng)域，具體涉及一種原位碳包覆鈮酸鈦復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明制備方法包括如下步驟：(1)將鈮源溶解后依次加入鈦源、碳源，攪拌均勻得到混合溶液；(2)將混合溶液干燥、除去溶劑后得到粉末混合物；(3)將粉末混合物進行第一次熱處理，得到初品；(4)將初品在含氧氣氛中進行第二次熱處理。本發(fā)明通過在第一步混料的過程中加入碳源，限制鈮酸鈦一次顆粒的過度長大，在惰性氣體中進行第一次熱處理使均勻分布的碳源熱分解為碳，進行第二次熱處理使得多余碳被氧化除去，不僅解決了碳包裹引入的過量碳產(chǎn)生的性能下降問題，還實現(xiàn)了限制鈮酸鈦過度長大，綜合提高了材料的性能。