多孔石墨烯是指在二維基面上具有納米級孔隙的碳材料，多孔石墨烯不僅保留了石墨烯優(yōu)良的性質(zhì)，而且相比惰性的石墨烯表面，孔的存在促進了物質(zhì)運輸效率的提高，特別是原子級別的孔可以起到篩分不同尺寸的離子/分子的作用。

盡管石墨烯在儲能領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，然而由于在電極制備過程中石墨烯片層的堆疊導(dǎo)致緩慢的離子傳輸動力學(xué)以及下降的活性表面積，嚴重阻礙其實際應(yīng)用。基于此，在石墨烯片層上造孔成為一種有效的方法，使多孔石墨烯材料具備石墨烯和多孔材料雙重優(yōu)勢。盡管目前已經(jīng)證明了面內(nèi)多孔石墨烯材料應(yīng)用于電化學(xué)儲能的可行性，但是在其實現(xiàn)商業(yè)化之前還有如下問題需要解決:

1大多數(shù)制備方法僅限于實驗室規(guī)模生產(chǎn)，因此有必要探索更有效的制備策略，以實現(xiàn)面內(nèi)多孔石墨烯材料的大規(guī)模生產(chǎn)。

2在制備面內(nèi)多孔石墨烯材料的過程中，如何精確控制孔尺寸大小和分布仍然是一個挑戰(zhàn)。

3石墨烯片層上面內(nèi)孔的引入會降低導(dǎo)電性，因此需要平衡多孔石墨烯材料的多孔性和導(dǎo)電性。

4多孔石墨烯材料具有開放的孔結(jié)構(gòu)，可以使離子有效傳輸，但也可能導(dǎo)致較低的振實密度，降低器件的體積功率/能量密度。

與相對完美的石墨烯片層相比，面內(nèi)多孔石墨烯在高性能儲能器件方面具有諸多優(yōu)勢

1、面內(nèi)多孔石墨烯片層的離子擴散路徑更短，離子可直接穿過多孔石墨烯片層。

2、面內(nèi)多孔石墨烯的缺陷區(qū)域更多，使得石墨烯片層之間的π–π相互作用減弱，緩解其堆疊問題，也可以使其具有更多的活性表面。

3 、面內(nèi)多孔石墨烯片層具有更多的活性位點和更大的電化學(xué)反應(yīng)有效表面積，有利于能量密度的提高。

4、面內(nèi)多孔石墨烯片層的邊緣具有豐富的化學(xué)活性位點，使其具有高催化活性。