本发明的课题是提供一种三维多孔炭材料石墨烯化的方法及三维多孔石墨烯。解决的手段是，该方法是利用高活性的氢等离子体活化三维多孔炭材料的碳原子，具有高活性的碳捕获外来碳源提供的碳原子，使其生长成三维多孔石墨烯，从而制得三维多孔石墨烯。本发明的三维多孔炭材料石墨烯化的方法将三维多孔无定形炭或者三维多孔石墨材料直接生长转化成高质量的三维多孔石墨烯，而不破坏其三维多孔结构，使孔道稳定，制成的三维石墨烯具有很高的电导率，可在太阳能电池、超级电容器、锂离子电池等新能源器件中有广泛的应用前景。