本發(fā)明涉及一種無金屬摻雜氮功能化碳催化劑及其制備方法和應(yīng)用，催化劑的組成包括質(zhì)量比為0.10∶0.90～0.90∶0.10的碳材料和含氮大環(huán)化合物。制備方法包括：(1)將碳材料和含氮大環(huán)化合物溶于溶劑中，研磨至溶劑揮發(fā)完全，干燥，得催化劑前驅(qū)體；(2)將上述前驅(qū)體在惰性氣體氣氛保護(hù)下升溫至600～1000℃焙燒還原處理，即得。該催化劑應(yīng)用于燃料電池用膜電極結(jié)合體。本發(fā)明通過高溫氮修飾熱解處理，形成高氮含量的吡啶氮和石墨氮(Nx-C)復(fù)合結(jié)構(gòu)，顯著提高對(duì)氧的催化活性；制備方法簡單，在燃料電池以及金屬-空氣電池、超級(jí)電容器、儲(chǔ)能電池微生物燃料電池處理廢水等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。