本发明公开了一种锌/碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括：将碳纳米管聚集体置于反应腔室内并通入碳源，从而在碳纳米管聚集体表面和/或内部沉积碳粒子，获得碳纳米管泡沫；并通过循环伏安法对碳纳米管泡沫进行改性处理，获得改性碳纳米管泡沫；将改性碳纳米管泡沫、锌电极分别作为阴极、阳极置入含有锌离子的溶液中，并通过电沉积法在碳纳米管泡沫表面和/或内部沉积锌，获得锌/碳纳米管泡沫复合材料。本发明提供的制备方法，电沉积技术可控性强，且方法简单，可应用于复合电极的大批量生产；以及，该制备过程中采用的原料皆为低毒、无毒试剂，水系溶液也符合绿色环保、低能耗的政策要求。