本发明涉及石墨烯基新材料领域，具体为一种石墨烯/还原氧化石墨烯杂化嵌套多孔网络结构材料及制备方法和在锂硫电池上的应用，通过化学气相沉积法制备石墨烯泡沫，并结合还原氧化石墨烯气凝胶制备技术，获得还原氧化石墨烯气凝胶与三维石墨烯泡沫嵌套的多孔网络结构材料，集成石墨烯及其三维网络的高导电性、多孔材料的高孔隙率和高比表面积，以及还原氧化石墨烯丰富的含氧官能团等结构性能优势。以此材料为集流体负载硫单质，制备出担载高比例硫的锂硫电池正极整体电极，实现高活性物质面密度，得到的锂硫电池具有高比容量与高能量密度。本发明操作简便、产率高、易于进行结构调控，为石墨烯在高性能催化、传感及储能器件等领域的应用奠定基础。