本發(fā)明公開一種硫化鈷與多級(jí)碳納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)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(duì)鈷顆粒再進(jìn)行硫化處理，生成一種硫化鈷與多級(jí)碳結(jié)構(gòu)復(fù)合的材料。該包覆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙的解決過渡金屬硫化物作為鈉離子電池負(fù)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(tuán)聚效應(yīng)，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(yīng)，制備過程安全易操作；制備的硫化鈷與多級(jí)碳納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料可應(yīng)用于鋰離子電池和鈉離子電池電極材料。