一種Li4Ti5O12/石墨烯復(fù)合電極材料，由以下組分合成：碳包覆的二氧化鈦、石墨烯，及鋰源，碳包覆的二氧化鈦和鋰源的混合物中，鋰與鈦的摩爾比為0.8～0.88：1，石墨烯占鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合電極材料總重量的1.0%～15%。本發(fā)明還提供了該復(fù)合電極材料的制備方法。在對原料納米TiO2進行碳包覆的基礎(chǔ)上，與鋰源、石墨烯球磨復(fù)合，然后在惰性氣氛下通過原位固相反應(yīng)法制備該復(fù)合電極材料。該方法有效抑制了Li4Ti5O12在高溫下的團聚，使包覆的碳層與石墨烯之間的結(jié)合更加緊密，形成穩(wěn)定均勻的復(fù)合材料。測試表明，該復(fù)合材料作為鋰離子電池和超級電容器的電極材料均表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，是一種理想的鋰離子電池和超級電容器用電極材料。且合成工藝簡單，易于大規(guī)模生產(chǎn)。