本发明公开了一种在连续碳纤维表面超低温生长碳纳米管的催化剂及其应用,其制备方法为:将连续碳纤维进行去浆和表面活化,所述表面活化为电化学氧化处理法,电流强度为0.1 0.5A,碳纤维处理时间为60 320s,电解质为2~10wt.%的磷酸二氢铵溶液;将硝酸铜和硝酸镍的混合溶液浸渍在连续碳纤维上,浸渍时间为5 20min,干燥处理,铜离子与镍离子的摩尔比为0.5~4:1;然后采用氢气对其进行热还原处理,热还原温度为250℃~400℃。该催化剂所需的前驱体还原温度与催化碳纳米管生长温度均显著低于现有技术,因此对碳纤维力学性能的负面影响小。