本发明提供了尺寸可控Ni‑NiO异质结纳米颗粒掺杂碳纤维及制备方法、在锂‑硫电池隔膜中的应用，本发明利用丁二酮肟与镍离子的络合反应生成的沉淀作为前驱体，进行热处理，即可原位形成尺寸可控的Ni‑NiO异质结纳米颗粒掺杂的碳纳米纤维复合材料。与现有技术相比，本发明提供的制备方法简单易行，无需静电纺丝等高能耗技术，通过搅拌、静置即可直接制备纳米纤维前驱体，而且热处理过程中原位生成尺寸可控的Ni‑NiO异质结均匀颗粒。这种Ni‑NiO异质结纳米颗粒掺杂碳纳米纤维在锂硫电池中可以发挥重要作用，本发明将制备出的材料修饰在锂硫电池隔膜的表面，能显著提升初始容量和抑制“穿梭效应”，提升锂硫电池的综合性能。