一种在石墨烯上均匀负载锰元素的硫化钼复合材料、制备方法及其在锂硫电池隔膜修饰中的应用，属于锂硫电池技术领域。其是将氧化石墨烯分散在水中，加入(NH₄)₆Mo₇O₂₄和硫脲混匀后，再加入锰盐，超声分散均匀；再于160～220℃下、氮气氛围下水热反应15～30小时，然后冷却到室温，将所得固体反应产物用去离子水离心洗涤3～5次，再将离心产物放入液氮中迅速冷冻，最后置于真空下冷冻干燥20～30小时，从而得到该硫化钼复合材料，该复合材料进而可以应用在锂硫电池作为改性隔膜材料，该改性隔膜材料不仅可以减少隔膜的自身阻抗，同时可以增加在隔膜表面的锂离子通道，加快电池反应的进行，从而提升电池的整体性能。