能源是支撑人类社会生存和发展的动力与基石,随着人类社会的不断进步与发展,人类对能源的开发和利用也越来越广泛。自十九世纪产业革命以来,世界能源的消耗速度急剧增加。煤炭、石油、天然气等传统化石能源的大量使用带来了严重的环境问题,同时这些资源储量非常有限,时刻面临枯竭。燃料电池作为一种新型的能量转换设备,具有效率高、成本低、环境友好的特性,吸引了世界范围内广泛的关注[1-2]。然而,发生在电极表面的氧还原反应(ORR)有着复杂的反应过程和缓慢的动力学速度,严重制约着燃料电池的工作效率。因此,开发优秀的氧还原催化剂是燃料电池实现商业化应用的关键所在。多功能型钴铁氧体(CoFe2O4)尖晶石被广泛研究和应用于微波吸收、磁性材料、超电容器和LIBs的阳极材料等领域。近年来,其氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的催化性能也引起了越来越多的关注。在本课题研究中,首先利用乙酰丙酮铁,乙酰丙酮钴作为原材料,通过溶剂热法成功合成了 CoFe2O4纳米颗粒。并对其微观形貌、结构以及电化学催化性能进行了系列表征,研究了催化性能与结构的内在关系。针对其结构及性能上的缺陷,通过一步溶剂热法复合石墨烯改性,成功合成了单分散CoFe2O4纳米颗粒-还原氧化石墨烯复合材料。合成过程中,氧化石墨烯薄膜上的大量缺陷可以有效分散CoFe2O4纳米颗粒。通过透射电子显微镜(TEM)、x射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)确定了以上方法制备的CoFe2O4的微观形态学特征,结果显示,单分散的CoFe204纳米颗粒和氧化石墨烯薄膜均匀结合。对其进行的一系列电化学测试显示,这种方法制得的CoFe204还原氧化石墨烯纳米复合材料在氧还原和氧析出能力上都有很大的提升。