一种碳包覆硒化铁Mxene球的制备方法及应用，属于电池技术领域，具体包括以下步骤：步骤一、将Mxene纳米片超声分散在铁盐溶液中；将碳源和聚乙烯纳米颗粒超声分散在去离子水中；将两种溶液分散均匀；步骤二、经超声喷雾器雾化，在管式炉中碳化反应生成Fe2O3@C/Mxene球；步骤三、将Fe2O3@C/Mxene球和硒粉置于管式炉中硒化反应，得到FeSex@C/Mxene球，其中FeSex包括FeSe和FeSe2的混合。本发明制备的FeSex@C/Mxene球由于具有三维球状结构能够有效地防止二维Mxene纳米片聚集和重堆积，同时三维的结构具有更大的比表面积，能够增加反应活性位点和加速离子传输。