本发明涉及二维材料纳米片包覆微球的制备与应用领域，具体为一种干法制备核壳结构二维材料纳米片包覆微球的方法及其应用，制备方法包括：（1）制备二维材料纳米片；（2）将space微球与二维材料纳米片按照一定比例进行物理粗混，制备成混合母料；（3）在母料中添加表面活性剂溶液，使母料润湿并进一步混合均匀；（4）利用流化床气流磨对上述母料进行细混，使片层结构的二维材料纳米片均匀包覆在微球表面；（5）清洗、离心分离去除多余的表面活性剂和二维材料，再经干燥得到二维材料纳米片致密包覆的核壳结构微球。本发明工艺简单、快捷高效、环境友好、无需大量溶剂分散且可有效避免二维材料纳米片的团聚，适用于工业化生产。