本发明提供了生长在碳基材料上的氮掺杂单层无定型碳插层的MoX-2纳米片及其应用,是以碳基材料为载体,在相邻的两个MoX-2单分子层之间插入单层NAC,其具有双重效应:它不仅可以增宽MoX-2的层间距,便于快速的钠离子插入/脱出;而且还可以改善MoX-2的表面和内部的电子传导性,以充分加速电子的传输;另外,独特的纳米结构和碳基材料导电网络组成的分层结构是一个坚固的框架,具有出色的纳米结构稳定性。本发明所得产物结构独特、形貌规则、成分均一、无杂质相,且电化学特性优异。