陈 梁，任雯晴，杨利明，陈 倩，侯朝辉

（1. 湖南理工学院 化学化工学院，湖南 岳阳 414006；2. 南昌航空大学 环境与化学工程学院，南昌 330063）

引 言

电化学氧还原（ORR）和氧析出反应（OER）被视为燃料电池、金属空气电池等先进能源器件的关键反应步骤[1-2]。然而，实际的ORR和OER过程动力学迟缓，极大降低了能源器件的能量转换效率。开发高效的氧反应电催化剂，尤其是能够同时催化ORR和OER的氧双效催化剂，对于推进上述先进能源器件的大规模商用意义重大。

目前，Pt和Pt基合金[3]与RuO2和IrO2[4]分别被视为催化活性最高的ORR和OER催化剂，但此类贵金属催化剂价格高、储量低且稳定性差，难以满足商业化应用的需求[5]。设计并制备活性高、成本低且稳定性好的氧双效催化剂是当前能源领域的重大课题[6-7]。

迄今，过渡金属氧化物因其优异的催化活性、较低的成本和丰富的储量备受关注[8]。然而，常规的过渡金属氧化物导电性不佳，容易团聚且有效活性位点有限，因而实际的氧催化性能不尽人意。为提升过渡金属氧化物的氧催化性能，常规的思路为将过渡金属氧化物与导电碳材料进行复合，合成过渡金属氧化物/碳复合型催化剂。目前，已有不少文献报道了过渡金属氧化物与碳材料复合的相关工作，如直接采用球磨法将金属氧化物粉末与碳材料（碳纤维、碳纳米管、石墨烯等）充分混合，形成二元复合材料[9]；或通过化学反应在碳材料表界面沉积金属氧化物，从而金属氧化物/碳复合物[10]。尽管相关工作已有很大进展，但研究发现这些工作的实施成本较高、工艺复杂、耗能高且难以大规模应用。……