一种石墨烯气凝胶及其制备方法和应用，所述气凝胶由以下方法制成：（1）预还原处理：将还原剂加入氧化石墨烯溶液中混合，超声分散后，进行预还原处理，得半还原的石墨烯水凝胶；（2）终还原处理：加入还原剂，超声处理后，再进行终还原处理，得石墨烯水凝胶；（3）酸/碱浸泡：置于酸或碱的水溶液中浸泡后，洗涤水凝胶至中性，吸出多余的液体后，冷冻干燥，得石墨烯气凝胶。将石墨烯气凝胶应用于电磁波吸收材料。本发明方法所得石墨烯气凝胶密度小，整体性好，具有一定的机械强度和回弹性能；所制备的吸波材料电磁波吸收性能好，吸波性能可调；本发明方法工艺简单、生产周期短、成本低、效益好，适宜工业化生产。

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