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锂/亚硫酰氯电池(Li/SOCl2)是目前为止比能量最高，使用温度范围最宽，放电电压最稳定，储存寿命最长的锂电池。但因为其阴极活性物质为液态的SOCl2，在放电时SOCl2是吸附在多孔碳阴极上进行还原反应，其固液界面的反应速率很慢，难以支持大电流放电，添加催化剂是有效提高其界面反应速率的方法。 酞菁钴(CoPc)等过渡金属大环化合物对SOCl2还原具有很好的催化效果，石墨烯也具有“大环”的特征，本文将石墨烯与酞菁钴(CoPc)在高温下烧结合成了具有过渡金属大环特征Co-N-石墨烯催化剂，另外通过掺杂改性形成具有N-大环特征的N-石墨烯新型催化剂，然后研究了这些新型催化剂对Li/SOCl2电池的电催化性能影响。 (1)通过将石墨烯(G)与CoPc在强超声波的作用下合成G/CoPc复合催化剂的方式来提高CoPc对SOCl2的催化作用同时改善CoPc在长期储存易衰减的问题，XRD表明G与CoPc很均匀地混合并通过UV-Vis测得G/CoPc复合催化剂在CoPc的特征带（B带和Q带）发生红移，这说明G/CoPc通过π-π非共价键复合，从而使CoPc的共轭体系扩大，采用循环伏安(CV)测试表明G/CoPc比CoPc对催化SOCl2还原具有更好的催化效果，但放电容量却是CoPc(1593.9mAhg-1)的大于G/CoPc(1412.1mAhg-1)，且G/CoPc储存后的催化活性保持率（-49.9％）远比CoPc的-19.9％低，这是因为G/CoPc在电解液的作用下仍然不稳定，G会与CoPc分离，对SOCl2没有催化效果的G留在多孔碳阴极中堵塞孔。因此G/CoPc复合催化剂在锂亚硫酰氯电解液中不能稳定存在，分离后的G会使Li/SOCl2的电性能更差，另外其并没有改善CoPc在长期储存后催化活性严重衰减的问题。 (2)将CoPc与石墨烯混合物在800℃高温下热解，合成了新型催化剂。用SEM观察其仍保留石墨烯的片层结构，XRD表明催化剂中已没有CoPc分子成分，但是XPS结果表明Co和N元素已经进入石墨烯分子结构中，形成了具有类似CoPc大环结构的Co-N-G催化剂，这种金属大环结构对SOCl2具有很好的催化作用。通过循环伏安测试，纯乙炔黑及纯石墨烯对SOCl2的催化活性相当，而Co-N-G的峰电位正移130mV左右，且电池放电性能测试表明Co-N-G可以显著提高Li/SOCl2电池的放电电压和放电容量，并且在储存过程中催化性能稳定，含有CoPc的电池在储存5天后，CoPc的催化活性保持率为-19.9％，而Co-N-G为46.1％。UV-vis结果表明，CoPc可以溶于SOCl2电解液中，但是Co-N-G催化剂不溶于电解液，这是Co-N-G催化效果具有很好稳定性的原因。 (3)使用尿素作为N源，与石墨烯混合后在高温下裂解，较容易地合成了N-G催化剂,可以显著提高Li/SOCl2电池的放电电压和容量。通过循环伏安和电池放电曲线比较，发现合成温度对催化效果有显著影响，合成温度与催化效果关系为N-G-900℃(1534mAhg-1)＞N-G-800℃(1230mAhg-1)＞N-G-600℃(1164.78mAhg-1)，且其催化活性稳定性(21％)也比CoPc的-19.9％高。通过XRD、XPS、Raman光谱和TGA分析，认为“高温”并不是提高石墨烯催化效果的重要因子，使得石墨烯具有良好催化效果的原因是高温下N元素进入石墨烯分子结构中，形成了“吡啶N”的环状亚结构。