本发明提供了一种碳量子点改性PTCDA基炭材料及其制备方法和应用，属于复合材料技术领域。本发明将通过羟醛缩合反应制备得到的碳量子点与苝四甲酸二酐(PTCDA)充分交联聚合，进一步经高温碳化得到异质微晶结构炭材料。PTCDA碳化产物的石墨化程度较高，碳层间距较小，碳量子点的加入可抑制炭材料石墨化畴的形成和生长，提高碳化产物的结构无序度和层间距，有利于钠离子的嵌入/脱出。因此，本发明制备的碳量子点改性PTCDA异质结构炭基材料作为钠离子电池的负极材料时，不仅具有高的比容量，还表现出优异的循环和倍率性能。