锂空气电池由于极高的理论能量密度已经引起大量的关注,并且被视为未来电动交通工具的候选能源。但锂空气电池仍然面临着很多问题及挑战,诸如低循环效率、过高的过电势及逐步衰减的容量,而解决这些问题的关键是开发出一种具有双功能催化的高效正极催化剂。本论文以BCN纳米管为研究对象,在其基础上利用过渡金属氧化物与贵金属氧化物与其复合改性,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线光电子能谱仪（XPS）等相关测试方法对制备出的材料进行表征,并探究其在碱性水系电解液中的催化活性和相应锂-空气电池中的电化学性能。论文第一部分研究中,通过简便的热处理方法制备出了NCO@BCNNTs纳米复合材料,对这种材料进行了系列的表征与测试,并将其首次作为双功能催化剂应用在锂空气电池之中。结果表明以NCO@BCNNTs纳米复合材料作为催化剂的电池表现出更低的过电压（⁰.96 V）,高的放电容量(9823 m Ah g^-1)以及较好的循环性能（³20圈）。为了更好地理解其催化机理,采用DFT分析了复合材料两相的界面作用。结果表明在复合后,材料的电子导电率其及活性都有所提高,于是产生了更多的活性位点和缺陷点,有效促进了Li₂O₂的可逆变化。论文另一部分研究中,通过原位沉淀方法使IrO₂颗粒生长在BCN纳米管表面,合成了IrO₂@BCNNTs材料,并与商业的IrO₂合成的C-IrO₂@BCNNTs复合材料对比。结果表明,IrO₂@BCNNTs复合材料对于氧气还原反应和氧气析出反应都显示出比C-IrO₂@BCNNTs复合材料更高的催化活性,并且IrO₂@BCNNTs复合材料在锂空气电池中也比纯BCN催化剂具有更好的放电容量、更低的过电压和更高的循环稳定性。