为了提升碳材料的电化学性能，相关人员进行了大量研究，发现使用杂原子掺杂碳材料的方法。经过杂原子掺杂的碳材料具有优异的电子传输和储存能力，可以作为锂离子电池的负极材料。氮元素和碳化学性质较为相似，较为容易结合，经过数十年的研究，当前氮掺杂碳材料被应用在多个领域，尤其是在燃料电池中作为电催化剂和超级电容器的电极材料。

　　根据周围环境的不同，掺杂氮原子可被分为化学氮和结构氮两种。化学氮通常存在安吉或者亚硝酰基等表面基团中，可以用氨水、硝酸对碳材料进行引入化学氮。结构氮是指直接连接在碳骨架上的氮，常见的有石墨氮、吡啶氮、吡咯氮和吡啶氮氧化物等。

　　氮掺杂碳材料的合成方法多种，主要可归为原位掺杂法、后处理法两种。其中原位氮掺杂材料的合成方法主要有模板法、化学气相沉淀法和水热法。后处理法主要是用于含氮丰富的材料作为氮源时采用的方法，该方法处理的缺点是合成步骤繁琐、氮掺杂量较低。

　　虽然氮掺杂碳材料行业发展前景较好，但由于氮物种类型的多样化、含量差异化大、分布不均匀等问题，给氮物种的采集和确认带来难题，一定程度影响了氮掺杂碳材料行业的发展。