本發(fā)明提供一種提高電子傳遞效能的黑色素/石墨烯納米復合材料及其制備方法和應用。該制備方法包括如下步驟：1)將黑色素與N,N?二甲基乙酰胺混合并加熱，得到黑色素溶液；2)將黑色素溶液、羧基化石墨烯和酸性溶液混合并加熱，得到第一混合物；3)將第一混合物進行煅燒，得到第二混合物；4)將第二混合物進行超聲處理，得到第三混合物；5)將第三混合物進行洗滌和干燥，得到所述黑色素/石墨烯納米復合材料。該制備方法工藝簡單、成本低廉、周期短、環(huán)境友好，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，制備獲得的復合材料導電性能好，電子傳遞效能高，應用范圍廣，可應用在燃料電池產(chǎn)電、難降解有機物去除和重金屬還原等方面。