本发明提供了一种基于PI/ZrO2纳米纤维碳气凝胶柔性超级电容器的制备方法，属于柔性超级电容器领域。本发明的制备方法包括：首先利用静电纺丝技术制备聚酰亚胺纳米纤维和氧化锆纳米纤维的初生纤维，将制备得到的纳米纤维膜剪块儿，用高速均质机将两种纳米纤维按照一定的比例打碎再分散均匀的单层氧化石墨烯水溶液中，利用冷冻干燥技术、热亚胺化和高温碳化技术制备基于聚酰亚胺/氧化锆的复合纤维碳气凝胶。本发明所制得的复合碳气凝胶内部为纳米纤维与支撑体组装形成，该材料孔径分布均一、比表面积大、强度高、密度小，具有优异的机械性能、压缩回弹性及良好的导电性，在柔性超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。