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良的性質，而且相比惰性的石墨烯表面，孔的存在促進了物質運輸效率的提高，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域展現出廣闊的應用前景，然而由于在電極制備過程中石墨烯片層的堆疊導致緩慢的離子傳輸動力學以及下降的活性表面積，嚴重阻礙其實際應用。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勢。盡管目前已經證明了面內多孔石墨烯材料應用于電化學儲能的可行性，但是在其實現商業化之前還有如下問題需要解決:

1大多數制備方法僅限于實驗室規模生產，因此有必要探索更有效的制備策略，以實現面內多孔石墨烯材料的大規模生產。

2在制備面內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。

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

4多孔石墨烯材料具有開放的孔結構，可以使離子有效傳輸，但也可能導致較低的振實密度，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，面內多孔石墨烯在高性能儲能器件方面具有諸多優勢

1、面內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、面內多孔石墨烯的缺陷區域更多，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 、面內多孔石墨烯片層具有更多的活性位點和更大的電化學反應有效表面積，有利于能量密度的提高。

4、面內多孔石墨烯片層的邊緣具有豐富的化學活性位點，使其具有高催化活性。