本发明公开一种石墨烯负载锡掺杂的二硫化钴复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料是将锡盐加入可溶性钴盐的水溶液和硫化剂水溶液中，搅拌均匀后加入石墨烯溶液，再经搅拌，超声后，将所得到的的混合溶液倒入不锈钢反应釜中，在80～360℃下反应后，随炉冷却，抽滤后可得到固体；将所得固体进行冷冻干燥后制得。该石墨烯负载锡掺杂的二硫化钴复合材料的微观结构中存在薄片状，其小薄片是由锡掺杂二硫化钴晶片组成，该二硫化钴基体依附于石墨烯表层生长，能有效提高离子的传导效应，同时由于二硫化钴负载于石墨烯和锡掺杂，致使该复合材料不仅能有效抑制充放电过程中的体积效应，而且还能大幅度提高其倍率性能和循环性能。