本发明涉及材料领域，具体公开了一种炭基复合材料及其制备方法和应用，所述炭基复合材料包括以下的原料：硫脲、硝酸钴、非离子表面活性剂、乙二胺、甲醛溶液、多巴胺以及适量的刻蚀剂；其中，所述刻蚀剂是氟化氢水溶液和/或氟化氢铵水溶液。本发明实施例提供的炭基复合材料通过利用刻蚀剂从含有混合金属颗粒组分里选择性刻蚀钴单质，可以合成单一的金属颗粒的多孔碳复合材料，所得的炭基复合材料在电催化、药物载体、染料吸附等领域具有潜在的实际应用前景。而提供的制备方法工艺简单，稳定性高，解决了现有炭基金属复合材料在制备时存在易混合金属颗粒，需要进行复杂的纯化工艺处理的问题，具有广阔的市场应用前景。