本发明公开了一种石墨烯‑单质硅复合气凝胶及其制备方法，将硅源、去离子水和无水乙醇混合均匀，得到混合溶液A，加入氧化石墨烯水溶液，超声分散均匀，得到混合溶液B，加入盐酸乙醇溶液，搅拌均匀并调节混合溶液pH值为2～3，加入氨水乙醇溶液，搅拌均匀并调节混合溶液pH值为6.5～7.8，然后在20～70℃下等待凝胶，得到的凝胶加入无水乙醇中进行溶剂置换，得到复合湿凝胶，然后进行CO2超临界干燥处理，得到复合气凝胶，再经高温还原得到石墨烯‑二氧化硅复合气凝胶，最后与镁粉混合，在惰性气体保护下，进行热处理即得。本发明方法以活性物质单质硅为气凝胶的骨架材料，石墨烯为增强材料，制备得到的石墨烯‑单质硅复合气凝胶中，活性物质含量大于90wt％，循环性能显著提升。