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摘要：本文研究了石墨烯(RGO)和非贵金属化合物的复合物作为燃料电池氧还原(ORR)催化剂的性能,主要通过掺杂乙炔黑(AB).改善氧化石墨烯(GO)聚沉与RGO的堆叠和在RGO上掺杂氮两种途径来提高材料的ORR催化性能。利用XRD、XPS、BET、SEM、TEM和STEM等表征手段,对样品的物相、形貌和结构进行了分析,并结合电化学测试,研究了样品的ORR催化性能。通过对Co3O4/RGO/AB的形貌分析和BET测试发现,AB的加入显著地改善了C0304与RGO的复合效果,增大了材料的比表面积。电化学性能测试结果表明,AB掺入后,Co3O4/RGO/AB的ORR催化活性得到了明显的提高。在相同的极化电压下,Co3O4/RGO/AB电极的极化电流密度超过了商业化Pt/C电极的水平。成功合成了LaCoO3/RGO复合物。电化学测试结果表明,RGO的加入大大增强了LaCoO3的耐腐蚀性,而且其ORR催化活性也得到了一定程度的提高。XPS测试表明,通过不同氮掺杂方案(以氨水为氮源醇热处理和以三聚氰胺为氮源惰性气氛下高温热处理)合成的Co3O4/N-RGO/AB和Co@CoO/N-RGO/AB均成功实现了氮掺杂。实验发现以三聚氰胺为前驱体惰性气氛下高温热处理的方法可以实现较高比例的氮掺杂,而且,氮原子与RGO的结合形式也更为多样化。电化学性能测试表明,氮掺杂可以在一定程度上提高这两种材料的ORR催化活性。在铝空气全电池测试中,这两种材料也表现出了优异的电化学性能,展现了其可以作为燃料电池ORR催化剂实际应用的潜力。