本发明公开了一种石墨烯分散液的制备方法,包括步骤:以膨胀石墨压制形成的电极作为阳极、金属或非金属电极材料作为阴极;将所述阳极和阴极置于电解质溶液中,并在所述阳极和阴极之间施加1~20V的电压和/或密度为1~200mA/cm2的电流进行电化学反应1~120分钟;将电化学反应后的阳极产物洗涤,然后加入到分散剂中,通过超声或/和机械搅拌分散获得所述石墨烯分散液;本发明还公开了一种石墨烯薄膜的制备方法,将前述石墨烯分散液通过过滤成膜方式或涂覆成膜方式或自然沉积方式在基底上形成石墨烯薄膜。本发明工艺简单、易于操作、可控性高、成本低廉、反应条件温和,适用于工业化大规模生产。