本發(fā)明公開了一種石墨烯/聚乙烯復合材料及其制備方法，包括：制備正電荷包覆的石墨烯P?GNPs；制備負電荷包覆的聚乙烯N?PE；將P?GNPs和N?PE超聲分散于無水乙醇中并攪拌，使P?GNPs均勻吸附在N?PE顆粒的外表面后真空抽濾，收集P?GNPs@N?PE微球；將P?GNPs@N?PE微球放置于模具中，先熱壓處理，再冷壓處理，得到石墨烯/聚乙烯復合材料。本發(fā)明能夠通過簡單安全可控的工藝制備具有蜂窩狀石墨烯框架的雙隔離結(jié)構(gòu)石墨烯/聚乙烯復合材料，并根據(jù)調(diào)整P?GNPs的含量從而提高復合材料的導熱率。