本论文以g-C₃N₄一种新型碳材料为研究对象。以三聚氰胺为原料,通过固相法合成出g-C₃N₄化合物。为了构建具有高催化性能的g-C₃N₄基复合材料,先对g-C₃N₄进行改性研究,利用酸剥离法制备g-C₃N₄纳米片状结构,主要是提高其比表面积;并利用尖晶石型氧化物对g-C₃N₄进行负载,利用尖晶石型属氧化物具有更多氧空位这一有点,形成异质结构从而协同的提高催化活性。通过两步水热法制备不同比例的g-C₃N₄/CoFe₂O₄复合材料催化剂,利用XRD,SEM等技术对制备的样品材料进行表征和形貌分析,可知反应所制得的为CoFe₂O₄纳米粒子均匀分布在g-C₃N₄纳米片形成的复合材料催化剂。再使用RDE技术对制备的样品材料进行电化学性能测试:氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）。结果表明,实验所制得的复合材料g-C₃N₄/CoFe₂O₄在比例为10%的电化学性能与20%、30%、CoFe₂O₄和XC-72相比,电化学性能更优。最后,利用所制备的催化剂组装成电池,在正极为氧气的测试条件下进行电池性能测试,电池性能测试结果表明,g-C₃N₄/CoFe₂O₄复合材料作为锂空气电池正极材料催化剂相比于纯CoFe₂O₄有最低的过电压,更高的首次放电容量以及最稳定的循环性能。再次通过两步水热法制备不同比例g-C₃N₄/NiCo₂O₄复合材料催化剂,并且作为有机系锂空气电池的正极材料催化剂。结果表明,在质量比例为10%的g-C₃N₄/NiCo₂O₄复合材料对于氧还原反应或者氧析出反应都显示出比20%和纯NiCo₂O₄更高的催化活性。而且g-C₃N₄/NiCo₂O₄复合材料在锂空气电池测试中比纯NiCo₂O₄催化剂具有更高的充放电容量、更低的过电压和更好的循环稳定性。以上结果表明,构筑g-C₃N₄基复合材料用于锂空气电池正极催化剂,这不仅提高了其在Li-空气电池氧电极中的催化活性,同时也会提高Li-空气电池氧电极的稳定或循环性。