为实现绿色环保、可持续发展的目标,开发清洁可再生能源或能源转换装置显得尤为迫切。在众多能源转换技术当中,燃料电池具有清洁、高效的特点,被认为是一种极具吸引力的新型能量转换装置。然而,燃料电池的效率受到阴极氧还原反应（ORR）过程中动力学缓慢的制约,需要添加催化剂提升效率。目前,Pt基催化剂仍然是最有效的ORR催化剂,但Pt基催化剂成本高、储备少、易CO中毒和稳定性差等缺陷严重地阻碍燃料电池大规模商业应用。因此,探索廉价、高效和高稳定性的Pt基催化剂替代品是十分必要的。由MOFs材料衍生的杂原子掺杂碳材料具有制备简单、价格低、稳定性高及甲醇耐受性好的特点,已被证明是最有前景的贵金属催化剂替代品之一。本研究以Co-基MOF为基础,通过与氧化石墨烯（GO）复合、杂原子共掺杂等方式制备出两种高效的氧还原催化剂,具体内容如下:（1）以六水硝酸钴、GO、对苯二甲酸、三乙烯二胺、尿素（Urea）为原料,采用水热法合成了一系列掺杂GO的Co-MOF-GO（m）前驱体,再将Urea引入Co-MOF-GO（m）的孔道中,得到一列Co-MOF-GO（m）/Urea（n）模板材料。采用高温密闭煅烧的方法将Co-MOF-GO（50）/Urea（2.5）高温碳化,制备出一系列黑色的Co-GO（m）-C/N（n）催化剂。Co-GO（50）-C/N（2.5）催化剂具有石墨化程度高和适量的氮含量以及丰富的孔结构,在碱性介质中表现出非常接近商业20 wt%Pt/C催化剂的ORR催化活性,起始电位和半波电位分别为0.934 V和0.832 V（vs RHE）。Co-GO（50）-C/N（2.5）比商业Pt/C催化剂具有更好的燃料分子耐受性和稳定性。（2）通过一种简便且可重复操作的方法,制备非贵金属N,P共掺杂的碳复合材料作为高效的ORR催化剂。首先,N配体与P源反应形成一个更大的含N,P的新型配体。采用并加法构建了一系列N,P的Co基MOF（表示为P-ZIF）。随后,以P-ZIF材料为前驱体,通过密闭煅烧方法获得了一系列钴和氮-磷原子共掺杂的碳基复合材料（Co-Co₂P@NC-P）。最优催化剂Co-Co₂P@NC-P₃-700起始电势和半波电势分别为0.981 V和0.840 V（vs RHE）,分别比商用20 wt%Pt/C催化剂高27 mV和10 mV（Pt/C的起始电势和半波电势分别为0.954 V和0.830 V）,并且也比ZIF-67衍生的Co@NC-700催化剂分别46 mV和36 mV。Co-Co₂P@NC-P₃-700比商业Pt/C催化剂具有更好的燃料分子耐受性和稳定性。