本发明公开一种氧化亚铜复合材料的制备方法，包括如下步骤：将氧化亚铜和尿素，碱充分混合，加热进行反应，然后将反应后的产物洗涤后烘干，得到所述氧化亚铜复合材料。本发明还公开上述制备方法制得的氧化亚铜复合材料及其应用。本发明通过原料和反应时间的控制，为氧化亚铜原位合成氮化铜得到复合材料提供了一种方便可行的新方法；由于所使用的尿素的量有限，其产生的氨气量少且可控，不使用氨气钢瓶，实验条件要求更低，操作简单便捷，安全系数高。本发明得到的氧化亚铜复合材料，是一种内部为球形、外部为立方体的核壳结构材料，其应用于锂空气电池反应中，可显著提升催化活性，同时可以提高材料性能的稳定性。