本发明提供了一种二硫化钨纳米片/掺氮碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用、铝离子电池，属于电池材料领域。本发明中，掺氮碳纳米纤维为柔性自支撑结构，循环稳定性好，在充放电循环过程中，Al3+在硫化钨中的嵌入和脱出会对硫化钨的结构产生应力作用而导致结构破坏，掺氮碳纳米纤维基底的支撑保护可以避免硫化钨在循环过程中的结构破坏，保持稳定的性能；掺氮碳纳米纤维具有优异的导电性能，形成三维导电网络与硫化钨复合，使硫化钨中发生的电化学氧化还原过程电子传递和离子传输动力学势垒降低，倍率性能提高，可以适应大电流充放电，为铝离子电池投入实际应用提供可行性，同时氮掺杂能够提高碳纳米纤维形成的三维网络的导电性。