催化劑評價(jià)裝置以氧化石墨烯、明膠為原料，經(jīng)冷凍干燥及高溫碳化之后，得到了從明膠中得到的摻雜氮的碳片層包裹氧化石墨烯的新型催化劑。利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X-射線衍射儀(XRD)和旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極(RRDE)表征了化合物的物理特性和氧氣還原反應(yīng)的催化性能。在氧氣飽和的0.10 mol/L KOH電解液中，該化合物對氧還原反應(yīng)(ORR)表現(xiàn)出明顯的電催化性能，起始電壓為−0.11 V(vs.NHE)，在燃料電池和金屬空氣電池領(lǐng)域有潛在應(yīng)用前景。

　　由于燃料電池不僅具有比鋰離子電池更大的能量密度，而且還具有低成本、安全可靠、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，被認(rèn)為是新一代能量儲存與轉(zhuǎn)換裝置。ORR作為燃料電池的陰極反應(yīng)，反應(yīng)非常遲緩，需用催化劑促進(jìn)其反應(yīng)進(jìn)程。金屬Pt基催化劑由于其優(yōu)異的催化性能，一直被認(rèn)為是促進(jìn)ORR的催化劑。然而貴金屬Pt價(jià)格高昂，資源匱乏，限制了燃料電池的規(guī)模化生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。因此，人們在開發(fā)低成本、高性能催化劑方面進(jìn)行了積極探索，其中，在堿性介質(zhì)中具有良好性能的摻氮碳基復(fù)合材料受到了廣泛關(guān)注。

　　石墨烯因具有優(yōu)異的電學(xué)性能常被用來制備ORR催化劑材料，然而石墨烯制備工藝復(fù)雜、所需強(qiáng)酸對環(huán)境污染嚴(yán)重，且生產(chǎn)成本較高。因此，摻氮石墨烯/碳基復(fù)合材料不僅體現(xiàn)出石墨烯優(yōu)異電學(xué)性能，也大大降低了催化生產(chǎn)成本。