本发明涉及一种自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜及其制备方法和应用，包括以下步骤：取发泡剂和愈合剂体系树脂混合得到第一核层纺丝液A，取聚丙烯腈溶液作为壳层纺丝液B，取愈合剂体系固化剂作为第二核层纺丝液C；将第一核层纺丝液A和壳层纺丝液B通过同轴静电纺丝得到树脂核壳纳米纤维D；将第二核层纺丝液C和壳层纺丝液B通过同轴静电纺丝得到树脂核壳纳米纤维E；将树脂核壳纳米纤维D和固化剂核壳纳米纤维E同时沉积到离心纸F表面成膜，得到自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜。将本发明的核壳纳米纤维膜铺在碳纤维预浸料层间制备CFRP，当CFRP层间受到损伤时，在热激励下纤维膜中存储的愈合剂流出快速固化修复损伤，恢复力学性能。