现如今,人们对清洁能源的迫切需求使得人们更多地将目光转移到高效率、清洁的金属空气电池上,氧还原(ORR)反应作为金属空气电池上的重要反应,其催化效率,很大程度上决定了电池的能量效率,近年来,人们致力于开发高效率的、价格低廉的氧还原催化剂。本篇论文以双钙钛矿NdBa1-xSrxCo2O6-θ为基础,对其进行掺杂改性,制备出高催化性能的氧还原催化剂。采用高温空气氛围煅烧的方法制备NdBa1-xSrxCo2O6-θ(x=0,0.25,0.5,0.75,1)系列钙钛矿。钙钛矿的微观结构对Sr2+取代不敏感;在锶元素掺杂量较高的情况下,钙钛矿氧化物中羟基氧的含量较高,锶元素的掺杂有利于O22-/OH-的交换和OH-的再生;发现较多的锶掺杂有利于催化剂稳定性的提高。以三聚氰胺为碳氮源,NdBa0.75Sr0.25C02O6-0钙钛矿为金属源制备的xg-NB0.75S0.25C-C-N(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品。研究结果表明三聚氰胺热蒸汽与双钙钛矿NB0.75S0.25C存在相互促进分解的作用,NB0.75S0.25C在三聚氰胺热蒸汽的作用下分解成为Co2C、Sr2N、Nd203等物质,这些物质有着一定的导电性,可以降低电子转移阻抗;三聚氰胺形成氮掺杂的碳材料,其中有石墨相的碳的形成,这些物质间的协同作用很好地改善了该系列催化剂的ORR电催化活性,该系列催化剂可作为金属空气电池的阴极催化剂,表现出比商用Pt/C催化剂更好的稳定性。以富含氮元素的三聚氰胺和富含氧元素的4-甲酰苯甲酸的均匀混合物作为碳氮氧源,以 NdBa0.75Sr0.25Co2O6-θ 钙钛矿为金属源制备的 xg-NB0.75S0.25C-C-N-O(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品。三聚氰胺与4-甲酰苯甲酸的混合热蒸汽在高温惰性氛围中形成表面具有C=N,C=O,C-O-C基团的氮氧共掺杂的碳材料,该股混合热蒸汽同时可以将NB0.75S0.25C中的钴离子还原成单质钴,单质钴分散在氮氧共掺杂的碳材料上,由NB0.75S0.25C分解生成的BaSrO3-θ,SrCoO3-θ,Sr2N等物质有一定的导电性,这些物质间的协同作用很好地改善了该系列催化剂的 ORR的电催化活性。0.5g-NB0.75S0.25C-C-N-O样品在ORR催化反应中拥有比商用Pt/C更高的极限电流密度,ORR反应中的电子转移数接近4电子。