一种高热稳定性、绝缘高导热的氟化石墨烯的制备方法及应用，其中制备方法包括：将干燥的石墨烯放置在氟化釜内，氟化釜内先抽真空后再通入氮气并抽出以进行多次的置换处理，然后将氟化釜升温；将缓存釜进行多次置换处理，然后升温至与氟化釜相同的温度；将氟化反应混合气体通入升温后的缓存釜中并保持10‑30min，进行热预解离，以将氟化反应混合气体中的部分氟气分子转化为氟原子；将热预解离后的氟化反应混合气体通入升温后的氟化釜内，与石墨烯进行氟化反应0.5‑2h，得到高热稳定性、绝缘高导热的氟化石墨烯。本发明制备方法制备得到的氟化石墨烯上拥有更加均匀的氟元素分布，从而使得氟化石墨烯拥有相对均一晶格结构，进而使得其具有优良导热性能。