از آنجایی که واکنش احیا اکسیژن در پیل های سوختی دارای سینتیک کند می باشد و تاکنون الکترودهای نفوذی گازی تجاری بر پایه پلاتین و هزینه های بالاکمتر توسعه یافته است، بنابراین امروزه تحقیقات گسترده ای پیرامون توسعه الکتروکاتالیستهای غیر پلاتینی، ارزان قیمت و مقاوم جهت واکنش احیاء اکسیژن در انواع پیل های سوختی و باتریهای فلز-هوا صورت گرفته است. یکی از کاتالیست های ارزان قیمت آلوتروپ های کربن می باشد که به عنوان پایه کاتالیستی استفاده شده است. اما با کشف گرافن، نه تنها به عنوان پایه بلکه به عنوان الکتروکاتالیست نیز استفاده می شود. امروزه از دوپه کننده های مختلف بر روی آن در واکنشهای مختلف استفاده شده است. در این کار، ما به دنبال دوپه کردن گرافن به وسیله هالوژن ها می باشیم تا در غیاب فلزات گران قیمت آنها را در واکنش احیا اکسیژن به عنوان الکتروکاتالیست بررسی کنیم.