本发明属于碳质薄膜技术领域,具体涉及一种沥青与聚丙烯腈复合纳米纤维的自粘结微纳多孔炭膜及其制备方法和应用。该方法包括如下步骤:S1.将沥青的甲苯可溶分与聚丙烯腈在有机溶剂中混溶,得到均匀可纺的稳定纺丝液,再通过静电纺丝法制备得到沥青与聚丙烯腈的复合纳米纤维薄膜;S2.将步骤S1得到的所述沥青与聚丙烯腈的复合纳米纤维薄膜进行氧化不熔化处理以进行部分的氧化交联,最后进行炭化处理,得到沥青与聚丙烯腈复合纳米纤维的自粘结微纳多孔炭膜。