袁会芳，王晨旭，彭邦华，王刚，段志耀，代斌*

(1 石河子大学化学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室，新疆 石河子 832003；2 美国德克萨斯大学奥斯汀分校化学系，德克萨斯州 奥斯汀 78712-0165)

随着化石燃料的日益消耗和环境污染的不断恶化，人类社会向可再生、清洁能源经济的转型比以往任何时候都更加迫切[1-2]。燃料电池可以直接将化学能转化为电能，是一种很有前途的清洁能源运输工具[3-4]。氧还原反应(ORR)是燃料电池运行的基础，但ORR反应缓慢，极大地限制了燃料电池的能量转换效率，利用合适的催化剂提高ORR活性具有重要意义[5-6]。迄今为止，Pt/C基催化剂是最有效的ORR催化剂，然而，铂系催化剂仍存在成本高、稳定性差、甲醇中毒等问题，严重阻碍了燃料电池的大规模开发和商业化。

近年来，过渡金属氧化物(TMOs)被证实是碱性溶液中ORR的活性催化剂。过渡金属的特殊之处在于它们能形成不同的氧化态阳离子，其氧化物的多样性使其可以被调节，对甲醇具有较高的耐受性，以获得更好的ORR性能。与传统的贵金属催化剂相比，由于其成本低、操作方便，使其在实际应用中更加方便。锰氧化物(MnOx)用于ORR的研究始于1973年，由于锰元素的价态带有多变性，到目前为止，已经有20多个多价性和非化学计量组成的多态性被研究，而且不同价态的锰氧化物在碱性介质中均表现出优异的ORR电催化活性[7-9]。Co的氧化物，如CoO、Co3O4均具有良好的ORR催化能力，Co2+和Co3+占据其四面体和八面体位置的尖晶石型Co3O4是ORR最常用的钴基催化剂之一[10-14]。……