本发明公开了一种碳纤维负载钼酸锰/氧化钒复合材料及其制备方法和应用,属于电化学储能材料技术领域,包括碳纤维,通过C?Mn键与碳纤维链接的钼酸锰,通过C?V键与碳纤维链接的氧化钒;钼酸锰与氧化钒形成钼酸锰/氧化钒异质结;氧化钒为(001)面主导的隧道定向型结构;隧道取向结构有利于促进离子快速扩散。钼酸锰/氧化钒异质结的基本单元之间互相桥联。碳纤维负载能够改善氧化钒在充放电过程中体积变化大的问题,异质结构筑技术为解决氧化钒的容量低的问题提供了机遇。该碳纤维负载钼酸锰/氧化钒复合材料能够协同发挥钼酸锰和隧道取向的氧化钒的优势,使得碳纤维负载钼酸锰/氧化钒复合材料的倍率容量高、循环性能好。