本发明属于碳材料技术领域，具体为一种N掺杂γ型石墨单炔碳材料及其制备方法和应用。其以吡啶和苯/六卤代苯共同作为sp²杂化碳原子的前驱体，通过与碳化钙的机械化学作用和后续热处理工艺，合成吡啶N掺杂γ型石墨单炔。本发明在γ型石墨单炔中原位掺杂入吡啶N原子，提供发生还原反应的活性位点，将γ型石墨单炔的应用拓展至电催化还原领域；掺杂的N原子能够提高γ型石墨单炔半导体的导电性，改善其在催化与锂离子电池应用中的动力学性能。相较于已有的N掺杂石墨双炔材料合成方法，本发明工艺简单、仪器设备需求低，易于生产。制备的产品在电催化还原O₂、CO₂催化剂、光催化助催化剂和锂离子电池负极材料领域具有应用前景。