本发明公开了一种石墨烯掺杂C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1)石墨/碳纤维/酚醛树脂热压坯的制备：将掺杂有石墨烯的石墨烘干除湿后与酚醛树脂充分混合，再与脱胶分散的碳纤维混合，热压成型；S2)碳/碳复合材料预制体的形成：将石墨/碳纤维/酚醛树脂热压坯在氩气氛保护下的高温碳化炉中梯度升温完成碳化过程；S3)采用化学气相渗透工艺，通过高温梯度沉积得碳/碳复合材料：以气态烃类为前驱气体，将碳/碳复合材料预制体的表面暴露于高温热分解的碳氢化合物气氛中，逐渐完成热解碳的沉积过程。本发明工艺过程简单，工艺参数易控，所得材料导电导热性能良好，强度高，可作为用于湿法冶金阴极的石墨烯掺杂C/C复合材料。