本发明公开了一种用于制备高储能密度电容器的GR‑TiO2‑PVDF纳米复合材料的制备方法，将纳米石墨烯与纳米TiO2弥散共掺入有机聚合物基体PVDF中，制得的GR‑TiO2‑PVDF纳米复合材料的介电常数大大提升。同时，本发明还公开了一种利用上述制备方法制得的GR‑TiO2‑PVDF纳米复合材料，该材料可用于制备高储能密度电容器，所制得的高储能密度电容器的介电常数提高至37、损耗降低、击穿场强提升至356.0MV/m、储能密度提升至20.5J/m3。本发明的制备方法操作简单，效率高，适合大规模生产，制得的GR‑TiO2‑PVDF纳米复合材料介电性能优异，可有效地降低耗能，提升节能性能；电介质膜厚度可控，可微型化、轻型化并应用于集成电路；储能密度更高，电能存储能力提升，均匀电场的能力增强，适合应用在制备高储能密度电容器中。