一种聚乙撑二氧噻吩/二硫化钼复合纤维及其应用，属于材料领域和电化学领域。制备方法包括：以四硫代钼酸铵提供钼源和硫源，在聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸钠溶液体系中140-240℃下反应6.0-48.0小时，过滤，水洗，干燥后得到一种聚乙撑二氧噻吩/二硫化钼网络多孔复合纤维。将该复合纤维用于超级电容器电极，体积比容量达到436.4F/cm3。本发明合成路线简单，生产周期短，产率较高，易实现工业化生产，产品可应用于生物、催化和储能等领域，具有极大的应用前景。