本發(fā)明屬于化學(xué)電源材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種特殊殼層結(jié)構(gòu)石墨基碳負(fù)極復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。將石墨通過(guò)微孔化、浸漬、氣相沉積和熱解碳包覆等過(guò)程，制備一種具有特殊殼層結(jié)構(gòu)的石墨基碳負(fù)極復(fù)合材料，具體為石墨//納米碳管或碳纖維/金屬/熱解碳的核//殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：通過(guò)原位生長(zhǎng)納米碳管或碳纖維，釘扎在石墨和無(wú)定形熱解碳?xì)娱g；同時(shí)，利用獨(dú)特的熱解碳源，使石墨表面碳包覆率達(dá)100％，提高復(fù)合材料核殼結(jié)構(gòu)導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高材料大倍率充放電性能和循環(huán)性能。這種特殊殼層結(jié)構(gòu)的改性石墨類材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量高、倍率和循環(huán)性能好，可以用作小型鋰離子電池和大電流充放電鋰離子動(dòng)力電池負(fù)極材料。