基于三维石墨烯的集成微纳能量回收存储芯片及其工作方法，该芯片由自下而上的基座、中间层、顶层以及嵌套在这三层结构中的发电正极模块、发电负极模块以及电容模块构成；其中发电正极模块和发电负极模块，分别是内部包含正极颗粒和负极颗粒的多孔三维石墨烯，在芯片受到振动时颗粒与三维石墨烯壁面碰撞摩擦，分别产生正负电荷，经过电源管理模块处理后向外供电；电容模块作用是在发电功率大于供电功率时存储振动能量转换而来的电能，并在发电功率不足时向外补充供电。本发明芯片中集成了能量回收和存储元件，可以持续向外供电并存储富余电量。芯片采用微纳工艺制造，体积小，适用于移动消费电子产品与物联网等。