本发明属于碳材料制备技术领域，一种富拓扑缺陷的碳量子点/还原氧化石墨烯全碳材料的制备方法及应用，其中制备方法，包括以下步骤：(1)富五边形拓扑缺陷的碳量子点的制备，(2)富拓扑缺陷的碳量子点/还原氧化石墨烯气凝胶的制备，(3)富拓扑缺陷的碳量子点/还原氧化石墨烯全碳材料的制备。本发明制备的目标材料富拓扑缺陷的碳量子点/还原氧化石墨烯全碳材料具有丰富的五边形拓扑缺陷，能够有效提高非掺杂石墨烯的催化性能。另外，目标材料富拓扑缺陷的碳量子点/还原氧化石墨烯全碳材料相比于市购Pt电极表现出了更高的I3‑催化活性能，是一种在染料敏化太阳能电池领域具有广泛应用前景的材料。