本发明公开了一种纤维素晶须增强木质素基碳纤维的制备方法,通过对造纸废液中提取的木质素作进一步处理后,用聚环氧乙烷(PEO)为增塑剂,纤维素晶须为增强剂,用纺丝技术制备纤维素晶须/PEO/木质素复合纤维,再经过预氧化和碳化工艺,制备纤维素晶须增强木质素基碳纤维。这种碳纤维的直径和强度可以通过改变纺丝参数、纤维素晶须和木质素的原始重量比、木质素的种类和拉伸比等进行调控。本发明的制备方法,工艺、设备简单,稳定可靠,操作方便,制得的碳纤维,具有在储能装置的电极材料、体育用品和医用吸附材料等领域应用的潜在能力。该技术简单易行,适用范围广。