本發(fā)明屬于新能源材料領(lǐng)域，具體為一種可自支撐的具有柔性且高度取向的摻氮碳納米管薄膜及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明以取向的碳納米管薄膜為模板，通過二次生長在取向的每一根碳納米管外表面再生長上層數(shù)可控的摻氮的石墨烯層，最終制備高度取向的摻氮碳納米管薄膜。通過改變反應(yīng)時(shí)間可以獲得具有不同管徑的取向摻氮碳納米管薄膜。這種取向的摻氮碳納米管薄膜具有良好的導(dǎo)電性和抗拉伸強(qiáng)度，同時(shí)還具有一定的柔性。這種取向摻氮碳納米管薄膜在柔性鋰離子電池負(fù)極材料中具有很好的應(yīng)用，顯示出非常高的比容量。制備的鋰離子電池可以在彎曲和纏繞狀態(tài)下穩(wěn)定工作。