本发明属于碳材料与电化学领域，公开了一种杂原子掺杂表面带孔中空球石墨烯材料及其制法与应用。所述方法为首先将浓硝酸与氧化石墨烯的水溶液超声反应，静置，得到表面带孔氧化石墨烯；再将十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水、乙二醇、氨水的混合液中，溶解，升温，搅拌，依次加入四乙氧基硅烷和３?氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应，静置，水热反应，得到带正电荷二氧化硅球；将表面带孔氧化石墨烯水分散液与已调节ｐＨ的二氧化硅球水分散液，搅拌反应，冷冻干燥，得到复合材料；最后将复合材料置于等离子体高温管式反应器中进行反应，得到杂原子掺杂表面带孔中空球石墨烯材料。所制备材料具有独特空心结构，能够提高电极材料的电导性和热稳性。