本發(fā)明提供一種石墨烯基復合材料的制備方法，其包括以下步驟：提供一氧化石墨烯分散液；通入硫化氫氣體，將所述氧化石墨烯還原為石墨烯，并得到一負載硫的石墨烯分散液；將所述負載硫的石墨烯分散液進行溶劑熱處理，得到一石墨烯基凝膠；以及將所述石墨烯基凝膠進行干燥處理，以獲得一石墨烯基復合材料。本發(fā)明還提供一種石墨烯基復合材料以及應用該石墨烯基復合材料作為正極材料的鋰硫電池。本發(fā)明提供的制備方法簡單，制備條件溫和，同時又能解決工業(yè)廢氣硫化氫的脫除和有效再利用問題。本發(fā)明提供的石墨烯基復合材料在用作鋰硫電池正極材料時具有較高的充放電性能。