本发明公开了一种石墨烯材料及其制备方法和应用，该石墨烯材料包括：至少两个石墨烯层，相邻两个石墨烯层之间具有空腔；球形石墨烯，球形石墨烯位于相邻两个石墨烯层之间的空腔内，球形石墨烯为中空球形。本发明中的石墨烯材料具有层状空腔和球状空腔，多空腔结构使材料具有优异的介电损耗性能，可以应用于电磁屏蔽领域。本发明中石墨烯材料的介电损耗值高达2860，介电损耗角正切高达25，可以快速、高比例的将电磁波转化为热能耗散掉。