本发明公开了一种高取向层状石墨烯气凝胶相变复合材料及其制备方法,属于相变储能领域。具体包括以下步骤:氧化石墨烯悬浮液采用分段加热的方式水热反应得到还原石墨烯水凝胶;预冻处理;真空冷冻干燥,得到层状气凝胶材料;高温碳化或石墨化处理;通过真空浸渍与相变材料复合。本发明制备的石墨烯气凝胶能够多次回弹、不易碎;本发明所制备的高取向层状石墨烯气凝胶相变复合材料,具有优良的定向导热性能和高储能特性和良好的防泄漏性能,在相变储能领域具有广阔的应用前景。