随着经济社会的不断发展以及人类生活质量的提高,能源的需求量日益增加。然而,以化石燃料为主的能源消耗却导致了一系列的环境问题,因此寻求可再生能源以及发展可再生能源转换装置已经是大势所趋。在清洁能源转换装置中,燃料电池和锌-空气电池因其能量转化率高且环境友好而受到大家的广泛关注。但是,其阴极的氧还原反应由于动力学过程缓慢且复杂而在很大程度上制约了发展。目前,Pt基催化剂虽然可以改善这一问题,但是由于其自身储量稀少且价格昂贵而限制了它的大规模应用。因此,设计开发出低成本、高活性、持久耐用、抗甲醇毒化性能优异的非贵金属催化剂对于促进燃料电池和锌-空气电池的发展具有重要的意义。M-N-C（M为过渡金属）类催化剂由于其良好的活性、持久的稳定性以及优异的耐醇性等优势而从众多的非贵金属催化剂中脱颖而出,被誉为最具有潜力代替贵金属Pt的催化剂。然而其制备过程复杂、成本高,基于此,本论文以价格低廉且制备简单为出发点,设计制备出了形貌均一且性能优良的催化剂,并且对其电催化氧还原性能进行了研究,主要结果如下:（1）以价格低廉的双氰胺为氮源、以氯化铁和氯化钴为金属前驱体,通过两步热解法制备得到了 Fe、Co、N共掺的碳纳米管结构。第一步的热解将金属原子锚定在g-C3N4的空腔中,随后的热解过程使得g-C3N4碳化从而为电催化反应提供良好的导电性。通过该方法制备得到的催化剂中Fe、Co、N元素均匀分布,纳米颗粒（Co3Fe7、Fe4N）的存在有效地减弱了碳纳米管的团聚。Fe,Co,N-CNTs催化剂具有良好的ORR活性（E1/2=0.84V）、循环稳定性（5000圈CV循环后ΔE1/2=1 mV）和耐醇性（加入3 M甲醇后电流没有波动）。（2）利用具有高比表面积且价格低廉的商业炭黑作为碳基底,先对其进行表面氧化改性,而后以三聚氰胺作为氮源,以氯化铁作为铁源进行热解掺杂,成功制备得到了 Fe、N共掺表面改性的炭黑材料（Fe,N-CB）。Fe,N-CB纳米结构中大量的Fe以原子的形式存在,只有极少量的Fe以Fe3C的形式存在,在二者协同作用下催化剂展现出优于Pt/C的ORR活性（E1/2=0.86V）、稳定性（10000 s的计时电流测试后仍保持90%的活性）及耐醇性（加入3 M甲醇后电流没有波动）,进一步研究发现,Fe3C及大量与N配位的Fe原子为催化反应的活性中心。因此,该催化剂有望进一步完善和发展,是一种具有潜力代替Pt/C的催化剂。