本发明公开了一种具有自感知功能的高强度碳纤维复合材料及制备方法，属于碳纤维复合材料领域。本发明的具有自感知功能的高强度碳纤维复合材料的制备方法，在碳纤维编织层上负载压电纳米层，压电纳米层为钛酸钡纳米材料。压电纳米层的制备为使用原子层沉积技术在碳纤维编织层表面生长籽晶层，籽晶层的作用是使压电纳米层能均匀致密地附着在碳纤维编织层上，之后使用水热法在增厚籽晶层，再将增厚籽晶层转变为压电纳米层，基于负载有压电纳米层的碳纤维编织层作为中间功能层构建三明治结构的复合材料；由于原子层沉积技术是以单原子膜形式一层一层的镀在碳纤维编织层表面，因此使得沉积的籽晶层具有极均匀的厚度和优异的一致性，通过掩膜选择性沉积，继而能精确地控制后续压电纳米层的形貌和阵列分布，这也成为最终检测到敏感可观的压电信号的重要基础。