本发明提供一种氮掺杂石墨烯和氮掺杂纳米二氧化锡复合材料及其制备方法和应用，其是以石墨烯、锡盐和含氮化合物为原料，将其分别配制成溶液后，经混合、热处理、保温干燥制得所述复合材料；所述复合材料中，氮掺杂石墨烯和氮掺杂纳米二氧化锡的质量百分比为5％:95％至30％:70wt％；氮掺杂纳米二氧化锡的晶粒大小为1‑5nm，均匀负载在氮掺杂石墨烯上；所述氮掺杂石墨烯和氮掺杂纳米二氧化锡复合材料的氮掺杂总量为原子比0.5％‑6％，比表面积为300～450m2/g。本发明复合材料能有效提高电子和锂离子传输的速度，可用作锂离子电池的负极材料，该方法工艺步骤少，易于控制，重复性高，产物得到率高，有利于规模化推广。