能源危机、环境污染推动了新型能源技术的研究与开发,发展清洁能源技术成为全世界科学家关注的科学问题。燃料电池、金属-空气电池作为高效、环保的新能源技术,它们的发展离不开高效、低廉的阴极催化剂。目前,贵金属铂（Pt）是阴极氧还原反应（ORR）最主要的催化剂,但其丰度低、成本高、易中毒严重限制了该催化剂大规模商业化应用。本论文通过引入其它廉价金属与Pt形成合金来降低催化剂成本,进而调控催化剂的几何结构与电子结构,并提高催化剂在ORR过程中的催化活性与稳定性,主要包括以下三部分:1.CTAB辅助水热法制备PtPdCu三元合金用于电催化氧还原与乙醇氧化研究多元Pt合金催化剂存在合成过程尺寸难控制、酸性介质中催化性能不稳定的问题。本研究中引入了表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）,通过CTAB辅助水热法制备了PtPdCu三元合金催化剂,催化剂尺寸为3-5 nm。引入Pd、Cu原子调控了金属Pt的几何与电子结构。在酸性介质中,该催化剂展现出优异的ORR电催化性能,其半波电位优于商业Pt/C催化剂。另外,该催化剂在催化乙醇氧化反应（EOR）时,呈现出更高的抗CO毒化能力和催化稳定性。2.电纺法制备PtMn/CNFs用于电催化氧还原研究有序相Pt合金催化剂相比无序相具有更高的催化活性和稳定性,但其合成制备过程仍面临较大困难。在本工作中,通过对含乙酰丙酮铂/锰（Pt（acac）2/Mn（acac）3）的电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维进行热退火处理制备了碳负载的有序Pt3Mn催化剂。与同类催化剂相比,在950℃下获得的有序Pt3Mn催化剂在ORR中呈现出更高的半波电位和动力学电流密度。这得益于其确定的化学计量比和晶体结构,Mn原子可以很好地调控Pt3Mn催化剂中表面Pt原子的几何结构和电子结构,赋予Pt3Mn催化剂更高的ORR催化活性。而且,它还具有比商业Pt/C催化剂更好的催化稳定性和甲醇耐受性。3.电纺法制备PtPdCu/CNFs用于电催化氧还原及锌-空气电池性能研究空气电极是决定锌-空气电池性能的关键因素,催化剂的组成与微观结构显著影响着空气电极氧还原反应的进行。在本工作中,通过静电纺丝联合还原碳化法制备了碳纳米纤维（CNFs）负载的PtPdCu三元合金催化剂。合金催化剂颗粒的粒径为6-10 nm,并且均匀地分布在碳纳米纤维表面。借助碳纳米纤维的良好导电性和富孔结构,以及引入Pd、Cu原子调控Pt的几何结构和电子结构,使PtPdCu/CNFs催化剂在较低Pt含量条件下仍具有良好的ORR电催化活性和稳定性。将其组装成锌-空气电池,其峰值功率密度为2404 W gPt-1,比容量值达到800 m A h gZn-1,优于商业Pt/C催化剂。