本发明属于储氢材料技术领域，具体涉及Pd‑X合金修饰的X元素掺杂的石墨烯储氢材料及其制备方法。本法包括以下依次进行的步骤：将金属源、非金属源以及碳基材料分散于溶剂中，获得混合分散液；冷冻干燥所述混合分散液获得粉末；在还原性气氛中，对所述粉末进行热处理，再经过保温处理，获得储氢材料样品。本方案利用非金属实现对Pd纳米颗粒电子结构的调控，减少Pd纳米颗粒对H原子的吸附以促进H原子的溢流，实现快速的H扩散。非金属X在高温下通过掺杂实现对碳基材料的结构改性，增加溢流氢原子吸附位点，大幅提升储氢量。本方案解决了过渡金属掺杂的碳基储氢材料在储氢等方面性能不能满足应用需求的技术问题，具有广阔的应用前景。