本发明公开了一种超声剥离制备高浓度水相石墨烯分散液的方法，该方法将１质量份的石墨加入到５００～１００００质量份的质量浓度为０．１～１０ｇ／Ｌ的木质素两亲聚合物水溶液中，然后在２０～６０℃下利用超声波清洗机进行超声剥离１０～１００小时；再离心分离，得到石墨烯分散液。本发明方法首次以木质素两亲聚合物作为水相石墨烯的天然高分子类分散剂，制备得到的分散液中石墨烯结构缺陷少，层数少，浓度最低为０．１ｇ／Ｌ，且很好地保留了石墨烯的优异性能，可广泛应用于催化剂、传感器、导电材料等领域。本发明方法经济环保，既提高原料利用率，又降低工业化成本。