本发明公开了一种压电化学纤维、其制备方法及应用。所述压电化学纤维包括由导电纤维形成的可拉伸结构,且所述可拉伸结构表面覆盖有凝胶电解质;所述压电化学纤维在被施加机械刺激时,两端会产生电势差,从而能够输出电压信号。所述制备方法包括:提供具有大比表面积、可拉伸变形的导电纤维;使凝胶电解质与所述导电纤维的表面接触,获得压电化学纤维,所述压电化学纤维在被施加机械刺激时,两端会产生电势差,从而能够输出电压信号。本发明制备过程简单,直接在大比表面积导电纤维表面涂覆一层凝胶电解质即可实现,且为单电极体系,经过简单封装后即可实现各种环境下的应用,可应用于制备柔性纳米发电机或自供能传感器等领域。