随着人们对环境的越来越重视,燃料电池由于其无污染和高的能量转换效率受到了越来越多的关注。目前燃料电池所使用的氧还原催化剂为Pt催化剂,Pt作为催化剂虽然具有高的活性,但是高额的成本和差的稳定性使其不能用于商业的大规模推广。所以开发具有高活性,低成本且稳定性优异的非贵金属氧还原催化剂对于推进燃料电池的商业应用显得十分重要。本论文以氧化铈为研究基础,通过非贵金属以及碳材料的掺杂来调控氧化铈的结构及组成,将材料制备成电催化剂,并进行相关测试。具体内容如下:（1）通过喷雾热解法成功地合成了中空球形状的纳米氧化铈和钴掺杂氧化铈的材料。Co的加入有助于提高氧化铈ORR活性位点的数量,从而提高钴掺杂氧化铈催化剂的ORR活性,在0.1 mol/L KOH溶液中,掺杂含量为30%钴离子的氧化铈的起始电位为0.68 V,半波电位为0.587 V,都高于氧化铈,而且掺杂钴后的氧化铈趋近于四电子转移途径,而纯氧化铈的氧化还原反应按二电子反应来进行。（2）通过水热法制备的钴掺杂氧化铈催化剂具有优异的孔隙率和大的比表面积,使得有效的活性位点能够更好的利用,而且为高效的传质过程提供了基础。钴掺杂氧化铈的半波电位达到了0.623 V,电子转移数为3.82,接近于四电子反应过程,说明水热制备的钴掺杂氧化铈催化剂比氧化铈性能更优的原因在于其大的表面积、更多的氧空位和独特的介孔空心球形结构。（3）通过水热法成功制备了C-CeO2催化剂,经过一系列的表征测试手段,分析表明水热处理后碳化的材料具有更高的比表面积、更丰富的孔径结构。通过氧还原测试分析可得C-CeO2催化剂起始电位为0.82 V,半波电位为0.784 V,都高于水热的氧化铈催化剂,说明了制备的C-CeO2催化剂具有很大的发展潜力。不仅如此,从K-L图中可以看出,C-CeO2催化剂的电子转移数接近4,表明该过程为四电子反应。说明碳材料并与氧化铈组成混合载体,从而可以克服氧化铈导电性不良的缺点,碳材料丰富的孔径结构提高了氧化铈的电化学性能。