本发明公开一种绒球状二硫化钨的制备方法以及其应用，该制备方法包括以下步骤：S10、在搅拌条件下，向钨酸钠水溶液中加入二水合草酸，得到混合溶液；S20、调节混合溶液的pH为1～2，将混合溶液在90～95℃反应5～12h，得到混合物；S30、将混合物固液分离，将分离得到的固体物质洗涤、干燥，得到水合氧化钨粉末；S40、在保护气氛围中，将水合氧化钨粉末与硫磺进行高温固相反应，得到绒球状二硫化钨。本发明通过对制备步骤的设计，使合成的二硫化钨具有绒球状自组装结构，显著提高了二硫化钨比表面积，使其具有高灵敏度和优良的响应恢复性，对比其它形貌的二硫化钨、以及市面上的商用二硫化钨，其在检测SF₆分解物在灵敏度、响应恢复特性有明显优势。