随着工业高速发展,矿产资源日益减少,新能源的研究探索成为一大热点,其中燃料电池作为一种能量转换和存储装置,逐渐引起了人们的兴趣。燃料电池由两个电极,电解液,隔膜组成。燃料电池的性能取决于阴极反应速率,而阴极反应速率取决于阴极氧还原反应(ORR)催化剂,因此人们一直致力于寻找高性能的阴极氧还原反应催化剂。在所有的阴极氧还原催化剂中,掺杂氮的多孔碳材料因为其价格便宜,ORR性能好且性能稳定而受到研究者的青睐。本文采用了高温热处理法分别制备了两种氮掺杂的网络状的多孔碳纳米片,并将其作为ORR催化剂,研究其ORR催化性能。研究内容主要如下所示:(1)在论文第二章,我们对单一的含氮碳源d-泛酸钙进行高温热处理和盐酸后处理制备了氮掺杂的网络状的多孔碳纳米片(CN)。用扫描电镜等多项设备对所制催化剂进行了结构与形貌的表征,也用元素分析等手段对氮元素含量和类型进行了表征。电催化性能测试结果显示,在碱性条件下,CN有着高的催化活性、好的稳定性以及抗甲醇能力。(2)在论文第三章,我们同样采取高温热解法来制备氮掺杂的多孔碳纳米片,与前面一个工作不同的是这里我们加入了醋酸锌作为模板剂,并且使用的单独的碳源和氮源,分别为油酸和苯并咪唑。同样地,我们用扫描电镜等对所合成的碳材料进行了结构和形貌等方面的表征。我们用循环伏安法等对催化剂进行了 ORR催化性能的测试。与商业的Pt/C催化剂相比,这种氮掺杂的碳材料有着更长期稳定的性能和抗甲醇能力。