本發(fā)明涉及一種沉積硫單質的碳纖維材料及其制備方法和應用，屬于電池材料領域。一種沉積硫單質的碳纖維材料，所述材料由相互纏繞或/和交織的氧化鈷修飾的碳纖維和沉積在碳纖維上硫單質構成。本發(fā)明所述沉積硫單質的碳纖維材料可用作鋰硫正極材料，其采用相互纏繞或交織的氧化鈷修飾的三維碳纖維作為束硫材料，三維的碳纖維網絡提供連續(xù)的電子傳輸通道，具有降低電池內阻，有利于電化學反應進行的特點，可有效提高電池的能量密度及循環(huán)壽命。而且氧化鈷修飾物具有對過硫化鋰的束縛能力，可以有效降低多硫化鋰的流失，從而提高電池的能量密度，提升充放電循環(huán)性能。該制備方法簡便，原料廉價易得。