本申請公開了一種石墨烯/磷酸鈦鋰復合材料，包括：磷酸鈦鋰；以及包覆在所述磷酸鈦鋰表面上的石墨烯，所述石墨烯中含有多孔結構，所述多孔結構的孔徑介于1～10μm的范圍內。本申請還提供了一種石墨烯/磷酸鈦鋰復合材料的制備方法和一種鋰離子電池。本申請?zhí)峁┝艘环N高效、簡單的合成海綿狀石墨烯/磷酸鈦鋰復合材料的方法，合成的海綿狀石墨烯/磷酸鈦鋰復合材料可作為負極用于水系鋰離子電池。該合成的負極材料涵蓋各種海綿狀石墨烯/磷酸鈦鋰。該水系電池具有絕對安全、不起火、不爆炸、環(huán)境友好、成本可控等優(yōu)點。