本发明公开了一种自支撑石墨烯纳米片表面修饰铜基复合材料及其制备方法和应用。该方法是将Ni(NO3)2水溶液滴加到由氧化石墨烯和稀氨水组成的分散水溶液中，室温反应后，过滤、去离子水冲洗并干燥产物，干燥产物在氩气中500～600℃反应后，得到镍纳米粒子表面修饰石墨烯纳米片，将其与铜粉搅拌混合后置于石墨模具中，经加热加压烧结后，得到石墨烯/铜基复合材料，并以此为阳极，石墨电极为阴极，两极置于电解抛光液中，并在两极间施加恒定电压，部分溶解石墨烯/铜基复合材料表面铜成分，得到自支撑石墨烯纳米片表面修饰铜基复合材料。它可以用作自润滑材料，具有摩擦系数低，磨损量少，承载力高，寿命长的优点。