本发明属于电池催化剂的技术领域，公开了一种氮掺杂3D多孔碳材料及其制备方法与应用。所述方法：(1)将生物质材料在纤维素酶溶液中进行预处理，获得预处理的生物质材料；生物质材料为桉木和/或杨木；(2)将预处理的生物质材料进行碳化，获得多孔碳材料；(3)在水中，将多孔碳与含氮化合物混合，烘干，碳化，获得氮掺杂的三维多孔碳材料；碳化的温度为800～1000℃。本发明的氮掺杂的三维多孔碳材料具有高比表面积，多级孔结构，并具有较好的氧还原和氧析出的活性，催化活性高。本发明的方法简单，所使用的原材料为生物质材料，廉价易得，可再生。所述氮掺杂的三维多孔碳材料在催化领域中的应用。